Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 9, Heft 2 Februar 1963 [Reprint 2021 ed.] 9783112561744, 9783112561737

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ZEITSCHRIFT FÜR A N QE W A N D T E QEOLOQIE HERAUSQEQEBEN VON DER S T A A T L I C H E N Q E O L O q i S C H E N U N D DER

ZENTRALEN

DER D E U T S C H E N

KOMMISSION

V O R R AT S K O M M I S S I O N

DEMOKRATISCHEN

REPUBLIK

AUS DEM INHALT

A. A. Kurdjukow & K. Feirer Scheelitvererzung in Skarnen des Exokontaktes des Bergener Granitmassivs K. B. Asehirow Ursachen für die nichthorizontale Lage der Wasser-Öl-Kontakte M. M. Iwanowa Die Erdölabgabe lithologisch inhomogener produktiver Horizonte H. Kalähne Die Entwässerung im Braunkohlenbergbau der Lausitz I. Ormandy Hydrogeologische Probleme im Steinkohlenrevier von Ostrava—Karviná M. Fischer Gesteinstechnische Untersuchung der Quarzporphyre im Raum Würzen (Nordwestsachsen) D. Franke Zu Fragen geologischer Terminologie und Klassifikation ( U ) Der Begriff Fazies (2. Teil)

AKADEMIE

-V E R L A G

• BERLIN

BAND 9 I HEFT F E B R U A R 1963 SEITE

57-112

INHALT

co/jepjkahme

A. A. KURDJUKOW & K. FEIREB

Scheelitvererzung in S k a r n e n des E x o k o n t a k t e s des Bergener Granitmassivs

IIIeejMTOBoe o p y ^ e n e m i e B c n a p Hax 3K30K0HTaKTa BepreHCKoro rpaHHTHoro MaccHBa

Mineralization of Scheelite S k a r n s of t h e E x o c o n t a c t Bergen G r a n i t e Massif

in of

57

K . B . ASCHIROW

U r s a c h e n f ü r die n i c h t h o r i z o n t a l e Lage der Wasser-Öl-Kontakte

üpHHHHH Her0pH30HTaJIl.H0CTH BOflO-HeiflTHHblX KOHTaKTOB

Causes of t h e N o n - H o r i z o n t a l Position of W a t e r - O i l C o n t a c t s

Gl

O

Core Analyses for t h e D e t e r m i n a t i o n of t h e A c c u m u l a t i o n P r o p e r t i e s of J o i n t e d Rocks

64

E x p l o i t a t i o n of P e t r o l e u m of Lithologically I n h o m o g e n e o u s P r o d u c t i v e Horizons

66

W . M. BORTNIZKAJA K e r n a n a l y s e n z u r B e s t i m m u n g der Speichereigenschaften klüftiger Gesteine

CONTENTS

MGTOAHKG HCCJREAONAHHH KOJI-

JieKTOpCKHX CBOÖCTB TpemHHOBaTbix n o p o a n o KcpHy

Die E r d ö l a b g a b e lithologisch inh o m o g e n e r p r o d u k t i v e r Horizonte

HE^TEOTAANA B y c j i o B H H X

Die E n t w ä s s e r u n g i m B r a u n k o h l e n b e r g b a u d e r Lausitz

OcymeHHe n p a BOÔHMG 6 y p o r o yrjiH B JlymHLte

Drainage of L u s a t i a n Brown-Coal Mines

71

I. ORMANDY

Hydrogeologische P r o b l e m e im Steinkohlenrevier v o n O s t r a va— K a r v i n á

r n j i p o r e o J i o r n ' i e c K n e npoßneMH B KaMeHHoyronbHOM yiacTite OcTpaBa—KapBiiHa

Hydrogeological P r o b l e m s of t h e Ostrava — Karvina Coal District

75

M. FISCHER

Gesteinstechnische U n t e r s u c h u n g der Q u a r z p o r p h y r e i m R a u m W ü r z e n (Nordwestsachsen)

HccjieflOBaiiHe

P e t r o g r a p h i c a l I n v e s t i g a t i o n of t h e Q u a r t z P o r p h y r i e s in t h e Area of W ü r z e n ( N o r t h w e s t Saxony)

79

H . FUCHS & H . GRASSMANN

Röntgenspektrometrische Kupfer-, Blei- u n d Z i n k b e s t i m m u n g an Kupferschieferproben E i n e B e t r a c h t u n g der Genauigkeit des A n a l y s e n v e r f a h r e n s

PeHTreHocneKTpoMeTpHiecKoe onpeaeJieHHe Mean, CBiiHija H a m i n a n a o ß p a a i j a x MeRiiCToro cjiaima OijGHKa TOHHOCTH MGTona aHajiH3a

X - R a y Spectrometric Determin a t i o n of Copper, Lead a n d Zinc in Copper-Schist Samples. Consideration of t h e A c c u r a c y of t h e M e t h o d of Analysis

86

G. G. GRUSCHKIN

G e s e t z m ä ß i g k e i t e n der Bildung v o n F l u ß s p a t l a g e r s t ä t t e n im Tschatkal- und Kuramingebirge (Referiert v o n E . VOGEL)

3aKOHOMepHOCTH $OpMHpOBaHHn (jiJIIOOpHTOBHX MeCTOpO/K^eHMÌt B MaTKajIbCKOM H KypaMHHCKOM x p e S i a x ( P e $ e p a T 3 . ®orEJib)

Regularities of t h e F o r m a t i o n of F l u o r s p a r Deposits in t h e T s c h a t k a l a n d K u r a m i n Mountains (Abstracted b y E . VO-

89

M. M . IWANOWA

H.

KALÄHNE

JIHTOHeOHHOpOAHOCTH

JIOI'HMeCKOH

npORyKTHBHOrO

r0pH30HTa

TGXHHHGCKHX

CBOÖCTB KBapUeBHX n0p(|)Hp0B B paüOHe B y p u e H (CeBepo-aan a a n a « GaKcoHHH)

GEL)

K . LIEBISCH

Fernregistrierung von untertägigen Wasserzuflüssen

flHCTaHqHOHHa« s ä n n e t noA3eMHblX BOÄOnpHTOKOB

R e m o t e R e c o r d i n g of U n d e r g r o u n d Inflows of W a t e r

91

J.

V e r l ä n g e r u n g der L e b e n s d a u e r einer K a l k l a g e r s t ä t t e d u r c h neue T e c h n i k

noBHiiieHHe o p o n a oiícnnoaTaUHH MeCTOpOJKAGHHH H3BGCT-

N e w T e c h n i q u e to ¡ E x t e n d t h e Life of a L i m e s t o n e Deposit

93

POMPER

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HOBOft TeXHHKH G . MAOALOWSKI

Ein K e r n b r e c h e r kohlenkerne

für • Braun-

KepHOApo6n.ni;a RJIH n c p n o B 6yp o r o yrjiH

B r e a k e r for Brown-Coal Cores

95

D . FRANKE

Zu F r a g e n geologischer T e r m i n o logie u n d Klassifikation (II). Der Begriff Fazies (2. Teil)

K BonpocaM reoJiormecKoft TGpMHHOJIOrHH H KJiaCCH^HKailHH (II). IIoHHTHe ,,({iai;nH" (HacTb 2)

P r o b l e m s of Geological T e r m i n o logy a n d Classification (II). T h e Concept „ F a c i e s " ( P a r t 2)

97

K.

A u f g a b e n u n d B e d e u t u n g der Lehre v o m A u f s u c h e n u n d E r kunden von Lagerstätten mineralischer R o h s t o f f e (Zum A u f satz v o n W . M. KREJTER)

S a l a m i H aiianeioie yweiwfi o no-

P r o b l e m s a n d I m p o r t a n c e of t h e 102 Science Dealing w i t h t h e P r o spection a n d Reconnaissance of Mineral Deposits (Concerning t h e P a p e r of W . M. KREJTER)

Geologie u n d B a u s t o f f i n d u s t r i e (Zum A u f s a t z v o n W . M. KREJ-

reoJioniH

PIETZSCH

O. GEHL

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p e r of W . M . K R E J T E R )

Buchbesprechungen, Nachrichten und Informationen, Kurznachrichten

104

Redaktionsbeirat Prof. Dipl.-Berging. K . B Ü H R I G , N o r d h a u s e n — Prof. Dr. O. G E H L , Schwerin — Prof. Dr. H.-L. H E C K , Schwerin — Prof. D r . R . H O H L , Halle (Saale) -

Prof D r . E . K A U T Z S C H , Berlin -

Leipzig — D r . R . M E I N H O L D , Freiberg (Sa.) K . P I E T Z S C H , F r e i b e r g (Sa.) -

Prof. Dr. E . L A N G E , Berlin

Dr. G. N O S S K E , Leipzig -

Dr. H . R E H , J e n a -

-

Prof. Dr. R . L A U T E R B A C H ,

Prof. Dr. O. O E L S N E R , F r e i b e r g (Sa.) -

Prof. Dr. H . J . R Ö S L E R , F r e i b e r g (Sa.) -

Prof. D r .

Prof. D r . A. W A T Z N A U E R

Freiberg (Sa.) — Dipl.-Geol. R . W I E N H O L Z , G o m m e r n Die Z E I T S C H R I F T F Ü R A N G E W A N D T E G E O L O G I E berichtet s t ä n d i g ü b e r folgende Arbeitsgebiete: Geologische G r u n d l a g e n f o r s c h u n g u n d L a g e r s t ä t t e n f o r s c h u n g / Methodik

der

geologischen

Erkundung

/

Ökonomie

und

Planung

der

geologischen

E r k u n d u n g / T e c h n i k d e r geologischen E r k u n d u n g / Geologie u n d L a g e r s t ä t t e n k u n d e i m A u s l a n d . I n d e r Zeitschrift k ö n n e n alle strittigen F r a g e n der p r a k t i s c h e n Geologie b e h a n d e l t w e r d e n . Die A u t o r e n ü b e r n e h m e n f ü r ihre A u f s ä t z e die übliche V e r a n t w o r t u n g .

ZEITSCHRIFT FÜR ANQEWANDTE QEOLOQIE

KOLLEKTIVE

CHEFREDAKTION

Dr. K. K A U T E R (Redaktionssekretär) Dr. F. S T A M M B E R G E R Dr. G. T I S C H E N D O R F Dipl.-Berging.-Geol. G. Z I N D L E R

BAND 9 • F E B R U A R

1963 • H E F T 2

Scheelitvererzung in Skarnen des Exokontaktes des Bergener Granitmassivs1) A . A . KURDJUKOW & K . FEIRER,

Karl-Marx-Stadt

Die in der gegenwärtigen Zeit bekannten Wolframerzvorkommen des Erzgebirges und Vogtlandes liegen hauptsächlich im Bereich des Kirchberger Granitmassivs (Pechtelsgrün) und im E x o k o n t a k t des Eibenstocker (Zschorlau) und Bergener Granits (Tirpersdorf). Bei diesen mehr oder weniger bauwürdigen Lagerstätten handelt es sich um kleinere Quarz-Wolframitgänge, die v o n O E L S N E K , W E R N I C K E & T E U S C H E R , B E C K U. a . a u s -

reichend beschrieben sind. In der gegenwärtigen Zeit werden nur die QuarzWolframitgänge von Pechtelsgrün abgebaut. Die noch vorhandenen geringen Vorräte entsprechen nicht dem wachsenden Bedarf der D D R an Wolfram. Nach neuesten Untersuchungen sind die Wolframerzvorkommen des Erzgebirges und Vogtlandes keinesfalls auf die Quarz-Wolframitgänge beschränkt, sondern die Rohstoffbasis kann durch zielstrebige Such- und Erkundungsarbeiten zweifelsohne erweitert werden. Dies findet durch die Entdeckung von seheelitführenden Skarnen im Januar 1962 im Vogtland durch die Verf. seine Bestätigung.

liehen Quarz-Serizitschiefer und unterscheidet sich nur durch einen bis zu 1 0 % ansteigenden Biotitanteil. In geringen Mengen treten Andalusit, Cordierit und Turmalin auf. In der 300—400 m mächtigen, unmittelbar am Granitkontakt liegenden Zone ist das Gestein in Biotit-Cordierit- und Andalusitschiefer umgewandelt. Die Verquarzung und Serizitisierung ist unterschiedlich. In Abhängigkeit vom Ausgangsgestein enthalten die Gesteine der kontaktnahen Zone 1 0 — 2 5 % Biotit, 1 0 — 7 0 % Andalusit, bis zu 4 0 % Cordierit, 5 — 2 5 % Quarz, geringe Mengen Turmalin, Albit, Muskovit, Serizit, Chlorit und einzelne Einsprenglinge von Erzmineralien. Unmittelbar am Granitkontakt beobachtet man eine geringmächtige, aus Andalusit-Cordierithornstein bestehende Zone.

Die bisherigen Erfahrungen zeigen, daß häufig in solchen Gebieten, in denen bisher nur die QuarzWolframitgänge als wirtschaftlich nutzbare Wolframlagerstätten bekannt waren, jetzt die Skarn-Scheelitund Skarn-Molybdän-Scheelitlagerstätten ständig an Bedeutung zunehmen und sowohl die Vorratsbilanz als auch die Wolframgewinnung in einer Reihe von Skarnlagerstätten die der Quarz-Wolframitfolge zugehörenden übertreffen (Tirni-aus, Koitasch, Langar in der U d S S R ; eine Reihe von Lagerstätten in der V R China u. a.).

Zur Geologie des Gebiets der seheelitführenden Skarne Das Gebiet der seheelitführenden Skarne liegt im Vogtland ca. 7 km östlich der Stadt Plauen (Abb. 1). Die in diesem Gebiet auftretenden silurischen Quarz-Glimmerschiefer bilden den Südflügel der Vogtländischen Mulde. Unter Einwirkung des Bergener Granitmassivs wurden die Schiefer durch die Kontaktmetamorphose in Gesteine unterschiedlicher Zusammensetzung umgewandelt. Der Einfluß der Kontaktmetamorphose auf die Gesteine wird bis zu 2 km vom Massiv entfernt beobachtet und nimmt mit Annäherung an den Granit zu. Die Zusammensetzung der Gesteine in der äußeren Zone der Kontaktaureole ähnelt derjenigen der gewöhn*) Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 13. 9. 1962

1 — Skarnhorizont; 2 — Granit; 3 — Kontaktaureole

In den Quarz-Serizitschiefern und im Biotit-CordieritAndalusithornsteinfels ist ein kohlenstoffhaltiger Schieferkomplex mit verskarntem Kalkstein eingelagert. Die Mächtigkeit des kohlenstoffhaltigen Schieferkomplexes liegt zwischen 50 und 70 m mit einer streichenden Erstreckung ( S W - N E ) von ca. 5 km und einem Einfallen von 50—65° nach NW. Der verskarnte Kalkstein tritt im kohlenstoffhaltigen Schiefer in Form einer Serie von etwa 300—400 m langen und 15—20 m mächtigen Linsen auf. Im Hangenden des kohlenstoffhaltigen Schiefers lagert ein flözartig auftretender stark veränderter Diabaskörper von 25—70 m Mächtigkeit (Abb. 2).

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

58

KTJBDJTJKOW & F E I R E R j S c h e e l i t v e r e r z u n g i n S k a r n e n

Die Scheelitvererzung ist an verskarnte Partien innerhalb der Kalksteine und an verskarnte Diabase gebunden. In den wolframitführenden Skarnen des Vogtlands wurde der Scheelit mittels UV-Licht einer Quarz-Quecltsilberlampe zunächst an einigen Stellen beobachtet. Als UV-Lichtquelle wurden kleine transportable netzunabhängige Geräte für den Grubenbetrieb gefertigt. Unter Einwirkung ultravioletten Lichts mit einer Wellenlänge von 200—300 nm fluoresziert reiner Scheelit intensiv hellblau und wechselt mit zunehmenden Molybdängehalten die Farbe über weiß bis hellgelb. Die Intensität der Fluoreszenz bei molybdänreichen Mineralen (Molybdoscheelit) ist im Vergleich zum Scheelit bedeutend geringer und nur in vom Licht abgeschirmten Räumen zu beobachten. Aufbau und mineralogische Zusammensetzung des verskarnten Gesteinskomplexes Der Aufbau und die Zusammensetzung der verskarnten Gesteinszonen ist äußerst unterschiedlich und einerseits von der Zusammensetzung des Ausgangsgesteins, andererseits vom Grad des Skarnbildungsprozesses abhängig. Es wurden zwei Skarnzonen mit unterschiedlicher Schichtabfolge untersucht (vom Liegenden zum Hangenden): Zone I: 1. Biotit-Andalusit-Cordierithornfels 2. Pyroxen-Plagioklashornfels (Mächtigkeit 15 m) 3. Skarn und verskarnter Marmor (Mächtigkeit 3—5 m)

4.

Diabase

Zone I I : 1. Biotit-Andalusit-Cordierithornfeis 2. Verskarnter Hornfels (Mächtigkeit 1,5 m) 3. Skarne (Mächtigkeit 1 m) 4. Verskarnter Marmor (Mächtigkeit 20 m) 5. Kohlenstoffhaltiger Schiefer In beiden Zonen kann man innerhalb der Skarngesteine folgende Varietäten entsprechend ihrer mineralischen Zusammensetzung erkennen: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Diopsid-Granat-Vesuvian-Wollastonitskarne; Pyroxenskarne; vorwiegend Granatskarne; Pyroxen-Granatskarne mit Scheelit; Granat-Vesuvianskarne mit Scheelit; Granat-Vesuvianskarne mit Scheelit und Sulfiden.

Alle Granatvarietäten sind untereinander genetisch verbunden, und die mineralogische Zusammensetzung ist abhängig vom Grad des Skarnbildungsprozesses. Im Frühstadium bildeten sich unmittelbar in den Marmorbänken die Diopsid-Granat-Vesuvian-Wollastonitskarne. Diese Skarne sind als konkordante Bänder und Linsen ausgebildet. Die Randzonen der Marmorbänke sind von den Skarnen der vorstehend angegebenen Zusammensetzung verdrängt worden. Im Marmor zeigen die Skarnbänder einen zonaren Bau, der eine bestimmte Reihenfolge der Mineralbildung widerspiegelt. Der zentrale Teil des Skarnkörpers besteht aus Vesuvian. Diesem folgen dann, symmetrisch angeordnet, die Granat- (in den Granatbändern ist wenig Diopsid vorhanden) und Wollastonitbänder. In den Randzonen der Bänder beobachtet man Verdrängungen des Granats durch Vesuvian. Wollastonit und Diopsid werden vom Granat verdrängt. Im Vesuvian sind kleine Epidottrümer ver-

breitet, in denen man häufig xenomorphe Abscheidungen vom Quarz feststellen kann. Ein weiteres Ausgangsgestein für die Skarnbildung ist der Pyroxen-Plagioklashornfels, der im Liegenden des Marmors in Wechsellagerung mit dem Biotithornfels und teilweise mit dem Marmor auftritt. Mit zunehmender Entfernung vom Skarn-Marmorkomplex verlieren die Pyroxen-Plagioklas-Hornfelsschichten ihre Bedeutung für die Skarnbildung und wechseln allmählich in Biotit-Andalusit-Cordierithornfels über. Der Pyroxen-Plagioklashornfels besteht aus feinkörnigen serizitisierten Plagioklasaggregaten und vereinzelt auftretenden Körnern von Salit. Die Bestimmung der Zusammensetzung des Plagioklases ist durch den stark ausgeprägten Prozeß der Serizitisierung nicht möglich. Bei dem in unmittelbarer Nachbarschaft liegenden Biotithornfels jedoch zeigt der Plagioklas annähernd albitische Zusammensetzung. Der Albit zeigt auch unmittelbar am Kontakt zum Pyroxen-Plagioklashornfels keine Umwandlungserscheinungen, und nur der Biotit ist in einer am Kontakt liegenden schmalen Zone chloritisiert. Die ungewöhnliche Nachbarschaft des Salits neben Albit kann nur von der ursprünglich unterschiedlichen Zusammensetzung der Ausgangsgesteine her erklärt werden, die durch den Prozeß der Kontaktmetamorphose zu Biotit- und Pyroxen-Plagioklashornfels umgewandelt wurden. Als Ausgangsgestein sind Mergel und toniger Sandstein anzunehmen. Wahrscheinlich trat auch kein beträchtlicher Austausch von Komponenten innerhalb der einzelnen Schichten auf. Die ersten Anzeichen der Verskarnung im PyroxenPlagioklashornfels beobachtet man in konkordant eingelagerten, grobkörnig ausgebildeten Schichten, die von uns als Pyroxenskarne angesprochen werden. In ihrer mineralogischen Zusammensetzung sind sie mit Pyroxen-Plagioklashornfels identisch. Der Salit jedoch ist in größeren Täfelchen ausgebildet, die aus einzelnen einheitlich orientierten Körnern bestehen und teilweise durch serizitisierten Plagioklas voneinander getrennt werden. Die Struktur dieser Gesteine zeugt von einer Sammelkristallisation des Pyroxen-Plagioklashornfelses in der Periode eines frühen Stadiums der Skarnbildung. Mit dem fortschreitenden Prozeß ist die Bildung eines hellbraunen Granats verbunden, der im Bereich geringmächtiger Streifen innerhalb der Pyroxenskarne den Plagioklas verdrängt. An den Granatstreifen sind symmetrisch geringmächtige grobtaflige pyroxenreiche Zonen angeordnet (zuweilen mit Epidot), die in oben beschriebenen umkristallisierten Pyroxen-Plagioklashornfels übergehen. Mächtigere flözartige Körper, die hauptsächlich aus Granat bestehen, liegen in der Nähe der Marmorbänke. Sie bildeten sich ebenfalls im Verlauf der Verdrängung des Pyroxen-Plagioldashornfelses durch Granat. Der Vesuvian spielt als Verdränger eine untergeordnete Rolle. In ihrem Äußeren bestehen die massiven Aggregate aus hellbraunem Granat, der verschiedentlich durch undeutlich begrenzte grüne streifenförmig angeordnete Mineralaggregate durchbrochen wird. Die Zusammensetzung der grünen Streifen entspricht etwa der des umkristallisierten Pyroxen-Plagioklashornfelses. Im massiv ausgebildeten Granat beobachtet man mikroskopische Pyroxen- und Spheneinschlüsse. Die Einschlüsse sind

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 K u r d j u k o w

&

Feibbr

/ Scheelitvererzung in Skarnen

NW

1 — Granit;

59 SE

2 — D i a b a s e ; 3 — S k a r n k ö r p e r ; 4 — Kohlenstoffschiefer;

5 — Biotifc-Cordierit-Andalusitschiefer,

Hornfels, Serizitschiefer; 6 — tek-

tonisfthe S t ö r u n g e n

sehr häufig in S c h n ü r e n angeordnet und weisen auf die p r i m ä r e B ä n d e r u n g des P y r o x e n - P l a g i o k l a s h o r n f e l s e s hin. Auch linear angeordnete G r a n a t z o n e n , die im S t r e i c h e n plötzlich s t u m p f enden und sich als P y r o x e n Plagioklashornfels fortsetzen, erinnern an derartige P r i m ä r t e x t u r e n . Der Plagioklas des Hornfelses wird dabei v o n G r a n a t v e r d r ä n g t , wohingegen aber der P y r o x e n und S p h e n in den S c h n ü r e n erhalten bleiben. D e r V e s u v i a n bildete sich in den S k a r n e n etwas später aus und ist als R e s u l t a t der m e t a s o m a t i s c h e n Verdrängung des G r a n a t s anzusehen. Das beschriebene S t a d i u m der S k a r n b i l d u n g t r i t t zusammen mit „schwebenden" tektonischen Störungen auf, durch die die G r a n a t s k a r n e z e r t r ü m m e r t werden. Auf den dadurch neugebildeten K l ü f t e n drangen neue L ö s u n g e n in die G r a n a t s k a r n e ein. Mit ihnen begann die Bildung des G r a n a t - V e s u v i a n s k a r n e s m i t Scheelit. Diese S k a r n e assoziieren sehr eng m i t den beschriebenen G r a n a t s k a r n e n und liegen ebenfalls in der N ä h e der M a r m o r b ä n k e oder in der F o r t s e t z u n g der v e r s k a r n t e n Gesteinszonen. Die Z u s a m m e n s e t z u n g der S k a r n e ist n i c h t einheitlich und wird durch zwei Mineralkomplexe c h a r a k t e r i s i e r t , die auf unterschiedliche Skarnbildungsprozesse deuten. E i n e r dieser Mineralkomplexe führt hellbraunen isotropen G r a n a t und Vesuvian m i t einer großen Anzahl von Pyroxeneinschlüssen. Dieser K o m p l e x bildete sich aus dem P y r o x e n - P l a g i o k l a s h o r n f e l s . Zur zweiten Gruppe gehören die eigentlichen G r a n a t V e s u v i a n s k a r n e , die aus grobtafligem Vesuvian, rosa a n i s o t r o p e m G r a n a t und Scheelit b e s t e h e n . Die B i l d u n g dieser S k a r n e , z u m Unterschied von den G r a n a t s k a r n e n , begann m i t der B i l d u n g von grobtafligem Vesuvian, der den isotropen G r a n a t resorbierte. Daraus folgt, daß sich der V e s u v i a n durch Verdrängung der G r a n a t s k a r n e bildete. D e r anisotrope G r a n a t liegt zwischen den Vesuviankristallen und h a t sich später gebildet. Der Scheelit liegt einmal in F o r m von Einsprenglingen im grobtafligen V e s u v i a n vor und assoziiert z u m anderen auch m i t dem anisotropen G r a n a t . In beiden F ä l l e n sind die K ö r n e r des Scheelits in den Größenordnungen

von 0 , 1 — 0 , 5 m m bis 1 — 2 m m isometrisch ausgebildet. Der Scheelitgehalt des Gesteins b e t r ä g t einige Prozent. Die G r a n a t - V e s u v i a n s k a r n e m i t Sulfiden unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung bis auf die Sulfide n i c h t von den obenbeschriebenen G r a n a t - V e s u v i a n s k a r n e n . Von besonderem Interesse an diesen S k a r n e n ist der hohe, bei etwa 1 5 % liegende Anteil der Sulfide. Den H a u p t a n t e i l bildet dabei der Sphalerit, in untergeordn e t e n Mengen t r e t e n Chalkopyrit, P y r i t und M a g n e t i t auf. Die S c h e e l i t k o n z e n t r a t i o n ist r e l a t i v hoch und erreicht in besonders angereicherten S k a r n p a r t i e n bis zu 5 % des Gesteinsvolumens. Mit der Herausbildung der S k a r n e im M a r m o r und i m P y r o x e n - P l a g i o k l a s h o r n f e l s bildeten sich E p i d o t , Chlorit und Quarz. A m häufigsten t r e t e n diese drei Minerale in den G r a n a t - V e s u v i a n s k a r n e n auf. D u r c h ihre V e r q u a r z u n g sind diese S k a r n e als s t a r k quarzführendes Gestein zu b e t r a c h t e n und e n t h a l t e n darüber hinaus als Einschlüsse G r a n a t , Vesuvian, P y r o x e n , Scheelit und andere Minerale. Als drittes Gestein, das bei der S k a r n b i l d u n g eine R o l l e spielte, ist der amphibolisierte D i a b a s zu nennen. In seiner u n v e r ä n d e r t e n F o r m ist dieses Gestein n i c h t m e h r vorhanden. J e d o c h e r k e n n t m a n seine Zugehörigkeit zu den Diabasen a m A u f t r e t e n t y p i s c h e r lokaler D i a b a s s t r u k t u r e n bei Andesinaggregaten. Auch die Ähnlichkeit der chemischen Zusammensetzung im Vergleich zu den D i a b a s a n a l y s e n von DALY spricht für eine solche A n n a h m e . Die intensive Amphibolbildung der D i a b a s e ist aller W a h r s c h e i n l i c h k e i t nach m i t der Auffaltung und der R e g i o n a l m e t a m o r p h o s e in Verbindung zu bringen. B e d i n g t durch die v o r s t e h e n d e r w ä h n t e n Prozesse und durch die K o n t a k t m e t a m o r p h o s e bildeten sich Gesteine, die im wesentlichen aus Hornblende, B i o t i t , Andesin, Cblorit und E r z m i n e r a l e n b e s t e h e n . Die S t r u k t u r ist häufig knotig, der des Hornfelses ähnlich. In der K o n t a k t n ä h e zum S k a r n ist der B i o t i t in den umgewandelten Diabasen zerstört, und es t r e t e n strahlige Aktinolithaggregate und Sphen auf. Der Plagioklas ist zu größeren leistenförmigen Aggregaten u m k r i s t a l lisiert. Die so v e r ä n d e r t e n D i a b a s e wurden a m K o n t a k t zum Marmor von G r a n a t und G r a n a t - V e s u v i a n s k a r n e n v e r d r ä n g t , die b e t r ä c h t l i c h e S c h e e l i t k o n z e n t r a t i o n e n aufweisen. Die Reihenfolge der Bildung und die mineralogische Zusammensetzung dieser Gesteine ist analog der der S k a r n e , die aus P y r o x e n - P l a g i o k l a s h o r n f e l s entstanden. Am K o n t a k t vom Marmor zum Biotit-AndalusitCordierithornfels bildeten sich ebenfalls scheelitführende S k a r n e , wobei der größte Teil der letzteren durch Verdrängung des Hornfelses gebildet wurde und nur ein unbedeutender Teil M a r m o r verdrängte. W i e auch in den vorher beschriebenen F ä l l e n der V e r s k a r n u n g der Hornfelse und Bildung der S k a r n e sind auch hier vier Bildungsstadien zu b e o b a c h t e n , die durch die Mineralassoziationen in den S k a r n e n und Veränderungen a m E x o k o n t a k t der Hornfelse gut zu b e s t i m m e n sind. W ä h r e n d des ersten S t a d i u m s k a m es zu einer Veränderung des Hornfelses in einer Zone von ca. 1,5 m. Die Veränderung d r ü c k t sich in einer völligen Serizitisierung des Plagioklases, des Cordierits und des Andalusits aus. D e r B i o t i t dieser Zone wurde amphibolisiert. Un-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 60 mittelbar a m K o n t a k t zu den Skarnen ist er in P y r o x e n umgewandelt. Mit dem P y r o x e n assoziieren große Scheelitkörner. Die serizitisierten Minerale, die die Zwischenräume zwischen P y r o x e n und Scheelit ausfüllen, sind im Bereich der Skarnzone v o n G r a n a t verdrängt. Bei diesem Yerdrängungsprozeß bildeten sich G r a n a t - P y r o x e n s k a r n e mit Scheelit. Man findet aber darin noch Relikte des serizitisierten Plagioklases, der nach der Bildung der Granate größtenteils von K a r b o naten, später dann von E p i d o t verdrängt wurde. Zeitlich parallel gingen tektonische Bewegungen einher, die zu einer Aufschieferung der veränderten Hornfelse und Zertrümmerung des Granat-Pyroxenskarnes führten. Während des zweiten V e r s k a r n u n g s s t a d i u m s bildeten sich auf den Schieferflächen des veränderten Hornfelses eine ganze Anzahl geringmächtiger (2—3 m m ) T r ü m e r und linsenförmiger Abscheidungen mit grobkristallinem Biotit und Aktinolith mit Scheeliteinsprenglingen, Pyrit und A p a t i t . In einigen Fällen beobachtet m a n im Scheelit Wolframiteinschlüsse. Der Scheelit tritt neben den beschriebenen Trümern auch in serizitisiertem Hornfels auf und bildet dort Körner bis zu 3 m m . Die Wolframkonzentration in den veränderten Hornfelsen b e t r ä g t bis zu einigen Prozenten. In der Schieferungsrichtung der veränderten Hornfelse ist der Biotit bänderförmig angereichert. Der Plagioklas, der unmittelbar in der Nähe der Biotitbänder liegt, ist relativ sauer (Albit-Oligoklas) und zu grobkörnigen serizitfreien Aggregaten umkristallisiert. Alle angeführten F a k t e n zeugen von einem alkalischen Charakter der L ö s u n g des zweiten Mineralisationss t a d i u m s . Die Lösungen drangen in einzelnen Fällen weit in die hangenden Gesteine der S k a r n e ein, und an den veränderten D i a b a s e n beobachtet m a n noch einzelne, in der Regel 5—10 m m mächtige Trümer, bis zu 40 m v o m S k a r n entfernt. An den S a l b ä n d e r n lagerte sich K a l z i t und im zentralen Teil Scheelit, Biotit, Pyrit und A p a t i t a b . N a c h tektonischen Bewegungen bildeten sich an den Salbändern asymmetrische Chlorit-Quarzzonen, die bereits z u m folgenden Mineralisationss t a d i u m gehören. Neben den Trümern beobachtet m a n im D i a b a s linsenförmige Biotitnester mit dichter Scheelitimprägnation. Die Scheelitkörner haben im Durchschnitt eine Größe von 2—5 m m . In einem dieser Nester, die aus grobblättrigem Biotit bestehen, wurde ein Scheelitkristall von 5 cm Durchmesser und 8 cm L ä n g e gefunden. In Skarnen, die sich aus Hornfels bildeten, sind anisotroper Granat, Vesuvian, Scheelit, Aktinolith, Pyrit, Chalkopyrit, Sphalerit und K a r b o n a t e als typische Vertreter des zweiten Mineralisationsstadiums verbreitet. In dieses S t a d i u m gehört auch Molybdänit in GranatPyroxenskarnen, deren Genese noch ungeklärt ist. Z u m dritten S t a d i u m gehören Chlorit und E p i d o t , die in den beschriebenen Bildungsprozessen in Trümern oder als U m w a n d l u n g s p r o d u k t der gesteinsbildenden Minerale auftreten. I m vierten S t a d i u m bildete sich Q u a r z , der einzelne Partien der S k a r n e , der veränderten Hornfelse und der Gangminerale m e t a s o m a t i s c h verdrängte. S o m i t erweisen sich das erste und das zweite Mineralisationss t a d i u m als wolframführend. Mit diesen Stadien ist die B i l d u n g der H a u p t m a s s e der S k a r n e verbunden.

K u r d j u k o w & F e i r e r I Scheelitvererzung in Skarnen Schlußfolgerungen und Perspektiven f ü r die Sucharbeiten von scheelitführenden S k a r n e n i m Vogtland und anderen Gebieten des Erzgebirges D a s vorläufig untersuchte Material aus den scheelitführenden Skarnen des E x o k o n t a k t e s des Bergener Granitmassivs gestattet es, wichtige Schlußfolgerungen zu ziehen, die für die praktische Arbeit von B e d e u t u n g sind. 1. Die Ausgangsgesteine für die Skarnbildung waren Marmor, Pyroxen-Plagioklashornfels, Biotit-Andalusit-Cordierithornfels und verkieselte Diabase, d. h. Gesteine, die von der Kontaktmetamorphose übergeprägt worden sind. Daraus kann man schlußfolgern, daß der Prozeß der Skarnbildung nach der Kontaktmetamorphose stattfand und die pneumatolytisch-hydrothermale Phase des Granitmassivs darstellt. 2. Die Skarnbildung vollzog sich in der Reihenfolge der Bildung der Pyroxen-Granatskarne, der Granat-Vesuvianskarne, der Chloritisierung und der Verquarzung. Die Scheelitvererzung ist genetisch an die ersten beiden Stadien gebunden, die Bildung der Pyroxen-Granatskarne und der Granat-Vesuvianskarne, im Bereich derer wirtschaftlich interessante Wolframkonzentrationen auftreten. Die scheelitführenden Trümer in den veränderten Diabasen bildeten sich im zweiten Mineralisationsstadium. Ausgehend von der oben dargelegten Ansicht über die E n t s t e h u n g der Skarne und die genetische Beziehung des Scheelits zu den Skarnen k a n n das angegebene Gebiet als höffig und für Such- und Schürfarbeiten auf Wolfram geeignet angesehen werden. Zur Kontrolle der Schlußfolgerungen der Verf. aus ihren Untersuchungen wurden Revisionsarbeiten auf Halden alter Schächte durchgeführt, die mit ihren Auffahrungen Skarnkörper durchörtert oder aufgeschlossen haben. Im R e s u l t a t dieser Revisionsarbeiten wurde festgestellt, daß außer der beschriebenen L a g e r s t ä t t e im Bereich des Bergener Granits besonders die S k a r n e im Gebiet Schwarzenberg scheelitführend sind (Antonsthal, Fortuna-SchlegelSchacht). Bei L a u t e r wurde sogar Seyrigit in beträchtlichen Mengen festgestellt. Die Molybdängehalte in diesem Mineral sind nicht bedeutend. Die Perspektive für Such- und Schürfarbeiten ist mit diesen einzelnen F u n d e n längst noch nicht erschöpft, denn eine große Anzahl von Skarnkörpern des Erzgebirges, des Vogtlandes und anderer Gebiete der D D R wurden unter diesen Gesichtspunkten noch nicht untersucht. Bei der Feststellung der Wirtschaftlichkeit des Skarn-Scheelittyps der Wolframerze sollte m a n sich in erster Linie auf die beschriebene, im N W des Exok o n t a k t e s des Bergener Granitmassivs liegende Lagers t ä t t e orientieren, weil dort die wirtschaftlich nutzbare Wolframkonzentration auf größere Entfernungen in der Skarnzone erschlossen ist. Die Z u s a m m e n s e t z u n g der E r z e g e s t a t t e t es, mittels eines effektiven Aufbereitungsschemas das Material relativ billig zu verarbeiten. Die von den Verf. durchgeführten Aufbereitungsversuche zeigten, daß bei einem Ausbringen von ca. 9 0 % noch ein K o n z e n t r a t von über 5 0 % erhalten wird. Neben dem Scheelit treten noch andere, bei der Aufbereitung gewinnbare wertvolle K o m p o n e n t e n wie Molybdän, K u p f e r , Zink und seltene E l e m e n t e auf. Zusammenfassung Es wird ein für unsere Republik neuer Wolframlagerstättentyp beschrieben, der in den scheelitführenden Skarnen von Zobes im Januar 1962 entdeckt wurde. Zweifelsohne hat

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

ÀSCHIROW / Nichthorizontale Lage der Wasser-Öl-Kontakte diese Scheelitlagerstätte durch ihre P a r a m e t e r eine große volkswirtschaftliche B e d e u t u n g . E s konnte nachgewiesen werden, daß der Skarnbildungsprozeß nach der K o n t a k t m e t a m o r p h o s e s t a t t f a n d . Von den vier Skarnbildungsstadien zeigen nur die ersten beiden wirtschaftlich interessante Wolframkonzentrationen. Ausgehend von den durch die Untersuchung gewonnenen Erkenntnissen ergibt sich, daß dieser L a g e r s t ä t t e n t y p auch noch an anderen Stellen des Erzgebirges und Vogtlandes zu erwarten ist. Dies findet durch eine Reihe von Revisions- und Schürfarbeiten der S D A G W i s m u t seine B e s t ä t i g u n g . N a c h Abschluß der geschilderten Erkundungsarbeiten wurde mit einem Schürf bei Tirpersdorf im Oktober 1962 in einer Teufe von nur 8 m ein stark scheelitführender Erzkörper angefahren, der Gegens t a n d weiterer Untersuchungen ist.

Pe3ioMe OnHCHBaeTCH HOBLIH RJIH nameit Pecny6.IIHKH THII BOJib(JpaMOBHX MeCTOpOJKfleHHii, OTKptlTWä B IHGGJIHTOHOCHblX CKapHax OKOJIO LJoöec B HiiBape 1962 rojja. B CBH3H C ero napaMeTpaMH, 3TO MECROPOIKHEHHE ineeraTa 6e3 COMHGHHH HMGGT ÖOJIblHOe Hap0«H0X03HHCTBeHH0e 3Hai6HHe. YAan o c t A0Ka3aTb, HTO npoiiecc CKapHHpoBaHHH HMen MecTO nocne KOHTaKTOBoro MeTaMopH3Ma. HaSjiioAaioTCH neTtipe OTa^HH CKapHHpoBaHHH, H3 KOTOpBIX TOJIbKO «Be nepBtie C03a;ajiH npoMHmjienHue KOHI;eHTpai;HH BOJIB(fipavia. H a 0CH0Be nonyieHUbix npn HCCJienoBaHHH no3HaHHIT MOHtHO ^enaTB BBIBOfl, 1TO 3T0T THn MGCTOpOJKUGHHÖ cjiesyGT oiKHflaTB Gme B n p y r a x MGCTax P y « H u x Top H OorTJiaHfla. 9TO noATBepwHaGTCH PHHOM peBH3H0HHbix H Hiyp^OBMX paÖOT COBGTCKO-HeMGIiKOrO aKIiHOHepHOrO o ß m e c T B a „ B a o M y T " . I l o c J i e OKOHTOHHH o n H c a H H b i x p a 3 BEFFOHHBIX paSoT c noMombio m y p c f j a OKOJIO T n p n e p c R o p i J )

61 B O K T H Ö p e 1962 rop;a B Heßojibmoö rnyÖHHe B 8 M 6bino OTKpblTO p y R H O G TejIO C OHJIbHOÖ UIGejIHTOHOCHOCTbK); OHO

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Summary A t y p e of tungsten deposit new to our Republic was discovered in the scheelite-bearing skarns of Zobes in J a n u a r y 1962 and is described. On account of its parameters this scheelite deposit will doubtlessly play a n i m p o r t a n t economic p a r t . It could be shown that the process of skarn formation took place subsequent to contact metamorphism. Only the two first of the four stages of skarn formation show economically interesting concentrations of tungsten. F r o m the knowledge obtained by the investigation follows t h a t this t y p e of deposit can also be expected in other places of the Erzgebirge a n d the Vogtland, as is confirmed b y a number of revision and prospecting works carried out b y S D A G Wism u t . After terminating the reconnaissance works described, a large scheelite-bearing ore b o d y was discovered in an opening near Tirpersdorf in October 1962 a t a depth of 8 metres only, and has been m a d e the s u b j e c t of further investigations.

Literatur

BECK, B.: Die Erzlagerstätten der Umgebung von Marienberg. — Sächs. Jahrb., 63-133 (1912). OELSNEK, O.: Die erzgebirgisehen Granite, ihre Vererzung und die Stellung der Bi-Co-Ni-Formation innerhalb dieser Vererzung. — Geologie, 7, 3 - 6 , 682-701, Berlin 1958. — Die Abhängigkeit der Paragenese erzgebirgischer Lagerstättenbezirke vom Intrusionsalter der zugehörigen Granite. — Freiberger Forsch.-H. 0 3, H. 8, 24-34 (1952). — Pegmatitisch-pneumatolytische Lagerstätten des Erzgebirges mit Ausnahme der Eontaktlagerstätten, 1952. WERNICKE, F., & E. O. TEUSCHER: Neue vogtländische Wolframitlagerstätte von Pecheisgrün bei Lengenftld. - Z. DGG, 88 (1936).

Ursachen für die nidithorizontale Lage der Wasser-Ol-Kontakte') K . B . ASOHIKOW

Umfangreiche Untersuchungen nichthorizontaler ÖlWasser-Kontakte wurden von V. P. SAWTSCHENKO (1952, 1953) und im Ausland von W. L. RUSSELL (1956) und

M.

KING

HUBERT

(1953)

d u r c h g e f ü h r t . S i e ge-

langten zu dem Schluß, daß die Neigung der Kontakte durch die Bewegung der Schichtwässer hervorgerufen wird, obgleich auch andere Ursachen nicht ausgeschlossen sind. Erklärt man die Neigung der Kontakte mit dem Abfluß der Wässer, so verlangt das natürlich, daß man diesen Wässern in der Fließrichtung eine hohe Migrationsgeschwindigkeit zugesteht. Manche Wissenschaftler erklären daher das Fehlen des Öls in einzelnen Strukturen entweder damit, daß das Öl von den Wässern, die sich mit einer Geschwindigkeit oberhalb der „kritischen" bewegen, restlos ausgewaschen wurde, oder mit der Unmöglichkeit für das Erdöl, sich in den „durchspülten" Fallen zu akkumulieren. Uber die Richtung und die Geschwindigkeiten des Abflusses der Wässer bestehen widersprüchliche Ansichten. A. I. SILIN-BEKTSCHUEIN (1959) nimmt z. B . an, daß der Abfluß vom Ural nach dem Westen zum Tal der Wolga erfolgt. M. I. SAJDELSON (1957) nimmt ebenfalls eine Bewegung der Wässer des Unterkarbons vom Ural her an, aber innerhalb des Gebietes Kuibyschew nach N und NW, während die Wässer im Devon von NW nach S E fließen sollen usw. *) Aus: Geologija nefti i gasa, H. 12, S. 39-42 (1961). Übers.: W. OBSTREICH

Die Hydrogeologen nehmen eine sehr hohe Abflußgeschwindigkeit der Wässer an. M. S. KAWEJEW & B . W . W A S S I L J E W (1956) n e h m e n sie a u f der L a g e r s t ä t t e

Romaschkino in der Schicht D x mit 9,125 cm/Jahr (oder 100 km in 1,1 Millionen Jahren) an und von Romaschkino nach Bawly mit 12,77 cm/Jahr (oder 100 km in 0,8 Millionen Jahren). Nach A. I. SiLm-BEKTSCHUBnsr beträgt die Geschwindigkeit des Abflusses in der Schicht B 2 im Bereich Stawropol-S'aborowska 100 km in 0,5 bis 0,8 Millionen Jahren, und nach M. I. SAJDELSON erreichen die Abflußgeschwindigkeiten 5—20 c m / J a h r (oder 50—200 k m in 1 Million Jahren). Zum Beweis dessen, daß die genannten Geschwindigkeiten zu Unrecht angenommen werden, betrachten wir die von uns abgelehnte Variante des Abflusses vom Ural. Die am stärksten stagnierenden metamorphosierten Schichtwässer folgen der östlichen Hälfte der Provinz, und das widerspricht einem regionalen Abfluß vom Ural her. Sogar wenn man eine minimale Geschwindigkeit von 5 cm/Jahr annimmt, so mußte in der Zeit seit dem oberen Paläozoikum, d. h. seit 250 Millionen Jahren, der Weg des Wassers 12500 km betragen. Aber da die Provinz insgesamt nur 500 km breit ist, hätten in dieser Zeit die Sedimente des Paläozoikums 25mal durchspült werden müssen, bei maximaler Geschwindigkeit (20 cm/Jahr) sogar lOOmal. Wie konnten unter solchen Verhältnissen stagnierende, mineralisierte Wässer erhalten bleiben?

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ÀSCHIROW / Nichthorizontale Lage der Wasser-Öl-Kontakte diese Scheelitlagerstätte durch ihre P a r a m e t e r eine große volkswirtschaftliche B e d e u t u n g . E s konnte nachgewiesen werden, daß der Skarnbildungsprozeß nach der K o n t a k t m e t a m o r p h o s e s t a t t f a n d . Von den vier Skarnbildungsstadien zeigen nur die ersten beiden wirtschaftlich interessante Wolframkonzentrationen. Ausgehend von den durch die Untersuchung gewonnenen Erkenntnissen ergibt sich, daß dieser L a g e r s t ä t t e n t y p auch noch an anderen Stellen des Erzgebirges und Vogtlandes zu erwarten ist. Dies findet durch eine Reihe von Revisions- und Schürfarbeiten der S D A G W i s m u t seine B e s t ä t i g u n g . N a c h Abschluß der geschilderten Erkundungsarbeiten wurde mit einem Schürf bei Tirpersdorf im Oktober 1962 in einer Teufe von nur 8 m ein stark scheelitführender Erzkörper angefahren, der Gegens t a n d weiterer Untersuchungen ist.

Pe3ioMe OnHCHBaeTCH HOBLIH RJIH nameit Pecny6.IIHKH THII BOJib(JpaMOBHX MeCTOpOJKfleHHii, OTKptlTWä B IHGGJIHTOHOCHblX CKapHax OKOJIO LJoöec B HiiBape 1962 rojja. B CBH3H C ero napaMeTpaMH, 3TO MECROPOIKHEHHE ineeraTa 6e3 COMHGHHH HMGGT ÖOJIblHOe Hap0«H0X03HHCTBeHH0e 3Hai6HHe. YAan o c t A0Ka3aTb, HTO npoiiecc CKapHHpoBaHHH HMen MecTO nocne KOHTaKTOBoro MeTaMopH3Ma. HaSjiioAaioTCH neTtipe OTa^HH CKapHHpoBaHHH, H3 KOTOpBIX TOJIbKO «Be nepBtie C03a;ajiH npoMHmjienHue KOHI;eHTpai;HH BOJIB(fipavia. H a 0CH0Be nonyieHUbix npn HCCJienoBaHHH no3HaHHIT MOHtHO ^enaTB BBIBOfl, 1TO 3T0T THn MGCTOpOJKUGHHÖ cjiesyGT oiKHflaTB Gme B n p y r a x MGCTax P y « H u x Top H OorTJiaHfla. 9TO noATBepwHaGTCH PHHOM peBH3H0HHbix H Hiyp^OBMX paÖOT COBGTCKO-HeMGIiKOrO aKIiHOHepHOrO o ß m e c T B a „ B a o M y T " . I l o c J i e OKOHTOHHH o n H c a H H b i x p a 3 BEFFOHHBIX paSoT c noMombio m y p c f j a OKOJIO T n p n e p c R o p i J )

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Summary A t y p e of tungsten deposit new to our Republic was discovered in the scheelite-bearing skarns of Zobes in J a n u a r y 1962 and is described. On account of its parameters this scheelite deposit will doubtlessly play a n i m p o r t a n t economic p a r t . It could be shown that the process of skarn formation took place subsequent to contact metamorphism. Only the two first of the four stages of skarn formation show economically interesting concentrations of tungsten. F r o m the knowledge obtained by the investigation follows t h a t this t y p e of deposit can also be expected in other places of the Erzgebirge a n d the Vogtland, as is confirmed b y a number of revision and prospecting works carried out b y S D A G Wism u t . After terminating the reconnaissance works described, a large scheelite-bearing ore b o d y was discovered in an opening near Tirpersdorf in October 1962 a t a depth of 8 metres only, and has been m a d e the s u b j e c t of further investigations.

Literatur

BECK, B.: Die Erzlagerstätten der Umgebung von Marienberg. — Sächs. Jahrb., 63-133 (1912). OELSNEK, O.: Die erzgebirgisehen Granite, ihre Vererzung und die Stellung der Bi-Co-Ni-Formation innerhalb dieser Vererzung. — Geologie, 7, 3 - 6 , 682-701, Berlin 1958. — Die Abhängigkeit der Paragenese erzgebirgischer Lagerstättenbezirke vom Intrusionsalter der zugehörigen Granite. — Freiberger Forsch.-H. 0 3, H. 8, 24-34 (1952). — Pegmatitisch-pneumatolytische Lagerstätten des Erzgebirges mit Ausnahme der Eontaktlagerstätten, 1952. WERNICKE, F., & E. O. TEUSCHER: Neue vogtländische Wolframitlagerstätte von Pecheisgrün bei Lengenftld. - Z. DGG, 88 (1936).

Ursachen für die nidithorizontale Lage der Wasser-Ol-Kontakte') K . B . ASOHIKOW

Umfangreiche Untersuchungen nichthorizontaler ÖlWasser-Kontakte wurden von V. P. SAWTSCHENKO (1952, 1953) und im Ausland von W. L. RUSSELL (1956) und

M.

KING

HUBERT

(1953)

d u r c h g e f ü h r t . S i e ge-

langten zu dem Schluß, daß die Neigung der Kontakte durch die Bewegung der Schichtwässer hervorgerufen wird, obgleich auch andere Ursachen nicht ausgeschlossen sind. Erklärt man die Neigung der Kontakte mit dem Abfluß der Wässer, so verlangt das natürlich, daß man diesen Wässern in der Fließrichtung eine hohe Migrationsgeschwindigkeit zugesteht. Manche Wissenschaftler erklären daher das Fehlen des Öls in einzelnen Strukturen entweder damit, daß das Öl von den Wässern, die sich mit einer Geschwindigkeit oberhalb der „kritischen" bewegen, restlos ausgewaschen wurde, oder mit der Unmöglichkeit für das Erdöl, sich in den „durchspülten" Fallen zu akkumulieren. Uber die Richtung und die Geschwindigkeiten des Abflusses der Wässer bestehen widersprüchliche Ansichten. A. I. SILIN-BEKTSCHUEIN (1959) nimmt z. B . an, daß der Abfluß vom Ural nach dem Westen zum Tal der Wolga erfolgt. M. I. SAJDELSON (1957) nimmt ebenfalls eine Bewegung der Wässer des Unterkarbons vom Ural her an, aber innerhalb des Gebietes Kuibyschew nach N und NW, während die Wässer im Devon von NW nach S E fließen sollen usw. *) Aus: Geologija nefti i gasa, H. 12, S. 39-42 (1961). Übers.: W. OBSTREICH

Die Hydrogeologen nehmen eine sehr hohe Abflußgeschwindigkeit der Wässer an. M. S. KAWEJEW & B . W . W A S S I L J E W (1956) n e h m e n sie a u f der L a g e r s t ä t t e

Romaschkino in der Schicht D x mit 9,125 cm/Jahr (oder 100 km in 1,1 Millionen Jahren) an und von Romaschkino nach Bawly mit 12,77 cm/Jahr (oder 100 km in 0,8 Millionen Jahren). Nach A. I. SiLm-BEKTSCHUBnsr beträgt die Geschwindigkeit des Abflusses in der Schicht B 2 im Bereich Stawropol-S'aborowska 100 km in 0,5 bis 0,8 Millionen Jahren, und nach M. I. SAJDELSON erreichen die Abflußgeschwindigkeiten 5—20 c m / J a h r (oder 50—200 k m in 1 Million Jahren). Zum Beweis dessen, daß die genannten Geschwindigkeiten zu Unrecht angenommen werden, betrachten wir die von uns abgelehnte Variante des Abflusses vom Ural. Die am stärksten stagnierenden metamorphosierten Schichtwässer folgen der östlichen Hälfte der Provinz, und das widerspricht einem regionalen Abfluß vom Ural her. Sogar wenn man eine minimale Geschwindigkeit von 5 cm/Jahr annimmt, so mußte in der Zeit seit dem oberen Paläozoikum, d. h. seit 250 Millionen Jahren, der Weg des Wassers 12500 km betragen. Aber da die Provinz insgesamt nur 500 km breit ist, hätten in dieser Zeit die Sedimente des Paläozoikums 25mal durchspült werden müssen, bei maximaler Geschwindigkeit (20 cm/Jahr) sogar lOOmal. Wie konnten unter solchen Verhältnissen stagnierende, mineralisierte Wässer erhalten bleiben?

Zeitschritt für angewandte Geologie (1963) Heft 2

62

Aschibow / Nichthorizontale Lage der Wasser-Öl-Kontakte

W i e ist aber n u n die A b f l u ß r i c h t u n g der W ä s s e r im mittleren Wolgagebiet? B e k a n n t l i c h sind i m W e s t e n i m Scheitel v o n T o k m o w die W ä s s e r des P e r m s u n d des K a r b o n s a u s g e s ü ß t , u n d die A u s s ü ß u n g der W ä s s e r des Devons h a t b e g o n n e n . Die Z u n a h m e der Mineralisation der W ä s s e r v o m Tokm o w s k e r Gewölbe n a c h O s t e n z u m T a t a r i s c h e n Gewölbe u n d längs des Gewölbes v o n Shigulewsk weisen zweifellos auf die R i c h t u n g des Abflusses hin. D a h e r k a n n m a n das S t a g n i e r e n der W ä s s e r des Devons u n d des U n t e r e n K a r b o n s i m T a t a r i s c h e n Gewölbe m i t i h r e m S t a u d u r c h d e n T o k m o w s k e r Abfluß v o m W e s t e n h e r u n d w a h r scheinlich d u r c h d e n U r a l a b f l u ß v o m Osten h e r erklären. Der E i n f l u ß des l e t z t e r e n m a c h t sich, n a c h der A r t der V e r ä n d e r u n g der Mineralisation der W ä s s e r zu urteilen, bis z u m L ä n g e n g r a d v o n T a r c h a n o w b e m e r k b a r .

leichten Öle i m Scheitel u n d die schwereren a n d e n F l a n k e n a u f t r e t e n . So b e t r ä g t die D i c h t e des Scheitelöls

Auf der Basis der a u f e i n a n d e r t r e f f e n d e n H a u p t abflüsse — des westlichen (Tokmowsker) u n d des östlichen ( v o m U r a l her), welche d u r c h einen G ü r t e l v o n E i n s e n k u n g e n gebildet w e r d e n (die E i n s e n k u n g e n v o n Melekes, Sergijewsk u n d Abdulinsk) — erfolgt ein Abfließen der W ä s s e r n a c h S ü d e n in der Senke v o n U l j a n o w s k — S a r a t o w , der E i n s e n k u n g v o n K a m s k — K i nel, der v e r m u t e t e n m e r i d i o n a l v e r l a u f e n d e n Senke bei T a r c h a n y u n d in der Vorural-Depression (Abb. 1). A n d e n R ä n d e r n der d u r c h K l ü f t u n g u n d B r ü c h e k o m p l i z i e r t e n Gewölbe u n d W ä l l e erfolgt eine E n t l a s t u n g der W ä s s e r u n d eine v e r t i k a l e Migration des E r d ö l s v o n F e l d e r n der E r d ö l b i l d u n g in d e n lokalen Senken. Z u m V e r s t ä n d n i s der U r s a c h e n f ü r die N e i g u n g der K o n t a k t e ist zu berücksichtigen, d a ß die H a u p t e t a p p e d e r B i l d u n g v o n S t r u k t u r e n u n d die effektive Migration der F l u i d a m i t der alpidischen T e k t o g e n e s e z u s a m m e n h ä n g e n , als sich B r ü c h e u n d a u f t r ü m e r n d e K l ü f t u n g b i l d e t e n , welche die B e d i n g u n g e n f ü r die E n t l a s t u n g u n d folglich f ü r die Migration schufen. Bis d a h i n w a r der Abfluß der W ä s s e r o f f e n b a r ganz v e r s c h w i n d e n d gering, d a das f ü r die B i l d u n g des Abflusses günstige Gewölbe v o n T o k m o w ebenfalls e n d g ü l t i g erst d u r c h die alpidische T e k t o g e n e s e e n t s t a n d . Alle g e n a n n t e n M o m e n t e sind f ü r die E n t s t e h u n g d e r Erdöllager e n t s c h e i d e n d , deren j u n g e s geologisches Älter, wie wir s p ä t e r noch sehen w e r d e n , a u c h d a s Auft r e t e n geneigter K o n t a k t e b e s t i m m t . W i r wollen n u n die U r s a c h e n f ü r das A u f t r e t e n geneigter W a s s e r - Ö l - K o n t a k t e in den einzelnen Bereichen analysieren. In R o m a s c h k i n o b e f i n d e t sich das N i v e a u des W a s s e r Ö l - K o n t a k t s des d e v o n i s c h e n Lagers D j i m N E bei - 1 4 8 0 bis - 1 4 8 2 m , im S u n d S W bei - 1 4 8 9 bis - 1 4 9 0 m (Abb. 2 ) . Die N e i g u n g dieses K o n t a k t s k a n n m a n hier n i c h t m i t d e m A b f l u ß v o n N E erklären. W a h r s c h e i n l i c h e r ist die S t a u u n g d u r c h das Gewölbe v o n T o k m o w , w o d u r c h i m D e v o n a u s g e p r ä g t s t a g n i e r e n d e Verhältnisse ents t a n d e n . A u ß e r d e m w e r d e n i m N u n d E die S a n d s t e i n e der Schicht D j d u r c h T o n e u n d Aleurolite ersetzt, was die Möglichkeit ausschließt, d a ß seitens des schwachdurchlässigen Bestegs ein D r u c k e n t s t a n d , der in der Lage w a r , das u n g e h e u r e Lager n a c h S W zu d r ä n g e n . A. I. S h e l o n k i n (1961) stellte in R o m a s c h k i n o intere s s a n t e V e r ä n d e r u n g e n der E r d ö l q u a l i t ä t fest. Wie gewöhnlich b e s t e h t hier die G e s e t z m ä ß i g k e i t , d a ß die

0,860,

die

des

Flankenöls

0,870.

Dementsprechend

ä n d e r t sich die V i s k o s i t ä t des Erdöls i m Lager v o n 2,4 auf 4,2 Centipoise, das G Ö V in der L a g e r s t ä t t e v o n 65 auf 39 m 3 / t , der S ä t t i g u n g s d r u c k v o n 96,5 auf 79 a t . Auf der S ü d f l a n k e v e r b e s s e r t sich die Q u a l i t ä t des Öls plötzlich. Seine geringste D i c h t e b e t r ä g t 0,854, seine V i s k o s i t ä t 2,2 Centipoise, das G Ö V ist 71 m 3 / t , der S ä t t i g u n g s d r u c k 94 a t . N a c h d e n A n g a b e n v o n G. W . K o s t e j t j k o w & A. D. G o l i k o w (1960) b e t r ä g t auf der F l ä c h e des Lagers, red u z i e r t auf die Einheitsfläche, die S c h i c h t t e m p e r a t u r 35—38°, auf der südlichen F l a n k e a b e r 42°, w a s a n o m a l ist, d a d u r c h die A n g a b e n des T a t a r i s c h e n E r d ö l f o r s c h u n g s i n s t i t u t ( T a t N I I ) nachgewiesen w u r d e , d a ß ein A b k ü h l u n g s e f l e k t b e i m E i n p u m p e n v o n W a s s e r in der Schicht n i c h t v o r h a n d e n ist. Die e r w ä h n t e n F a k t e n s p r e c h e n d a f ü r , d a ß die Neig u n g des K o n t a k t s n i c h t m i t einer V e r d r ä n g u n g des Lagers d u r c h d e n A b f l u ß v o n N her z u s a m m e n h ä n g t , s o n d e r n m i t einer s p ä t e r erfolgten N e u b i l d u n g a m steilen Südflügel u n t e r d e m E i n f l u ß des Abflusses v o n T o k m o w , der Anteile frischen Erdöls z u f ü h r t e . Die i n n e r h a l b der Schicht erfolgte E n t l a s t u n g längs des steilen Flügels wird d u r c h die h ö h e r e S c h i c h t t e m p e r a t u r b e s t ä t i g t , die d u r c h d e n Z u s t r o m v o n W a s s e r u n d Öl a u s d e n b e n a c h b a r t e n Depressionen b e d i n g t ist. In der S c h i c h t D t v o n B a w l y ist der Wasser-ÖlK o n t a k t n a c h S v o m N i v e a u — 1 4 8 8 bis — 1 4 9 0 m ged r ä n g t w o r d e n . I m N v e r s c h l e c h t e r n sich hier ebenfalls die Speichereigenschaften der S c h i c h t plötzlich. D a h e r k a n n m a n die V e r s e t z u n g des Lagers n i c h t d u r c h d e n D r u c k des nördlichen Abflusses d e u t e n . B e r e c h n u n g e n zeigen, d a ß f ü r die zu b e o b a c h t e n d e V e r s e t z u n g des Lagers ein Abfluß m i t einer Geschwindigkeit v o n 4,4 c m / J a h r erforderlich ist. Es w u r d e j e d o c h bereits die I r r e a l i t ä t d e r a r t i g e r Geschwindigkeiten bewiesen, u n d der s t a r k s t a g n i e r e n d e C h a r a k t e r der W ä s s e r v o n B a w l y schließt einen a k t i v e n W a s s e r a u s t a u s c h a u s . Auf der südlichen F l a n k e w u r d e in der a u ß e r h a l b des L a g e r s t ä t t e n u m r i s s e s gelegenen B o h r u n g 11 eine E r d ö l s ä t t i g u n g der B o h r k e r n e 100 m u n t e r h a l b des Lagern i v e a u s festgestellt. Man k a n n das als S p u r e n einer Migration v o n S h e r aus d e r b e n a c h b a r t e n Depression ' betrachten.

Abb. 1. Schema der Fließrichtung der Schichtwässer in den Ablagerungen des Devons und unteren Karbons A — Kuppeln: I — von Tokmow, II — von Shigulewskoje, III — Tatarische, IV — Baschkirische, V — begrabene Orenburger, VI — gefalteter Ural; B — Senken: 1 — von Uljanowsk-Saratow, 2 — von Melekes, 3 — von Radajewska-Sergijewskoje, 4 — voruralische Vortiefe, 5 — von Abdulinsk, 6 — Kaspische; C — Senke von Kamsk-Kinel; D — Fließrichtung der Wässer

Zeitschrift für angewandt« Geologie ( 1 9 6 3 ) Heft 2

ASCHIROW / Nichthorizontale Lage der Wasser-Öl-Kontakte

63

KOPEOWA bestätigen, daß das in das L a g e r migrierende E r d ö l r e l a t i v frisch ist. E i n e plötzliche Versetzung des W a s s e r - Ö l - K o n t a k t e s wurde in der S c h i c h t I V des T o u r n a i und in der S c h i c h t Di auf der L a g e r s t ä t t e D m i t r i j e w k a festgestellt, welche dem B e r e i c h der Senke von K a m s k — K i n e l folgt. Die S t r u k t u r der L a g e r s t ä t t e streicht E — W m i t steiler Nordflanke. Das Niveau des W a s s e r - Ö l - K o n t a k t s im L a g e r der S c h i c h t I V b e t r ä g t — 2 2 4 2 m , auf der Nordflanke in B o h r u n g 2 4 — 2 2 6 6 m, d. h. 2 4 m niedriger. Das Niveau des W a s s e r - Ö l - K o n t a k t s im L a g e r der S c h i c h t Di b e t r ä g t — 2 8 3 8 m , und in B o h r u n g 2 4 — 2 8 6 4 m, d. h., es ist um 2 6 m niedriger. Abb. 2. Schematische Übersichtskarte über die Lagerstätten des mittleren Wolgagebietes 1 - Eomasehkino; 2 - Bawly; 3 - Tujmasy; 4 - "Bajtugan; 5 - Radajewka; 6 — Jakuschino; 7 — Sosnowka; 8 — Berjuschewka; 9 — Kalinowsko-Nowostepanowskoje; 10 — Krasnojarskoje; 11 - Sultangulowo; 12 — Tarchany; 13 — Shigulewskoje; 14 .— Strelny owrag; 15 — Solny owrag; 16 — Krasny Jar; 17 — Beloserka; 18 — Tschubowka; 19 — Alakajewka; 20 — Chilkowo; 21 — Muchanowo; 22 — Dmitrijewka; 23 — Miehajlowka; 24 — Pokrowka; 25 — Kuleschowka

N a c h den A n g a b e n von A. R . KINSIKEJEW & I. G. POLUJAN (1959) k ö n n e n im kohlenführenden Horizont von B a w l y oberes B n und unteres B i ausgeschieden werden. Die L a g e r folgen den lithologisch veränderten Sandlinsen, was die Möglichkeit eines a k t i v e n Wasseraustauschs ausschließt. Analog der S c h i c h t von Di ist der O l - W a s s e r - K o n t a k t des Lagers der S c h i c h t B n n a c h S W v o m Niveau — 9 5 5 m bis zum Niveau — 9 6 8 m geneigt, noch stärker in der S c h i c h t B i (von — 9 5 9 m auf — 9 8 5 m). In der außerhalb des L a g e r s t ä t t e n u m r i s s e s gelegenen B o h r u n g I I wurde ein lokales L a g e r der S c h i c h t B i m i t einem außerordentlich niedrigen W a s s e r - Ö l - K o n t a k t ( N i v e a u : — 1 0 8 2 m) aufgeschlossen. E s b e s t e h t kein Zweifel daran, daß auch in B a w l y die Versetzung der L a g e r m i t dem Z u t r i t t von E r d ö l aus der steilen F l a n k e z u s a m m e n h ä n g t . Auf der L a g e r s t ä t t e von K a l i n o w s k o - N o w o s t e p s k o j e folgt das Erdöllager nur der steilen F l a n k e . Das Ol liegt in Dolomiten des K a s a n . D e r Scheitel wird von Gas eingenommen, das m i t dem W a s s e r einen horizontalen K o n t a k t h a t und auf der Südflanke m i t dem Ol in einem Niveau von — 1 7 0 m. Das Niveau der U n t e r k a n t e des Erdöllagers liegt im W e s t e n bei — 1 8 0 bis — 1 9 0 m , im Osten bei — 2 0 7 m. Die Versetzung des Erdöllagers auf die F l a n k e zu wurde m i t dem Abfluß der W ä s s e r von N her in B e ziehung gesetzt. W i r stellten j e d o c h später fest, daß das L a g e r im N lithologisch isoliert ist. V. A. LOBOW & N. A. KOPEOWA (1955) wiesen nach, daß im unteren Teil, des Lagers der Gehalt an F e t t e n im E r d ö l zurückgeht und der prozentuale Anteil der Harze und Asphaltene z u n i m m t . In der außerhalb des L a g e r s t ä t t e n u m r i s s e s gelegenen B o h r u n g 1 wurde anhand der B o h r k e r n e ebenfalls migrierendes Erdöl verfolgt, das leichter als das im unteren Teil des Lagers a u f t r e t e n d e ist. Das Beispiel von K a l i n o w s k a zeigt, daß sogar eine völlige Versetzung des Lagers auf die F l a n k e n i c h t m i t dem W a s s e r d r u c k z u s a m m e n h ä n g t , sondern m i t den Bildungsbedingungen. Das in diesem Falle vor dem E r d ö l eingetretene Gas n a h m den Scheitel ein, das E r d ö l die F l a n k e . Die A n g a b e n v o n V. A. LOBOW & N. A.

F ü r eine Versetzung des W a s s e r - Ö l - K o n t a k t s in der S c h i c h t I V durch den Abfluß der W ä s s e r ist eine Geschwindigkeit v o n 2 0 — 2 5 c m / J a h r notwendig und in der S c h i c h t Di = 5 — 7 cm/Jahr, m i t D r u c k von S, da die Lager nach N versetzt werden. Die Versetzungsrichtung des Lagers der S c h i c h t I V und die berechnete Geschwindigkeit des Abflusses entsprechen auf den ersten B l i c k den Vorstellungen von M. I. SAJDELSON. In der letzten Zeit aber wurde durch B o h r u n g e n nachgewiesen, daß diese S c h i c h t im S auskeilt. B e s t ä t i g t wurde auch der Abfluß der devonischen W ä s s e r nach S E . E s ist daher unmöglich, die Versetzung des W a s s e r - Ö l - K o n t a k t s in der S c h i c h t Di entgegen dem ' S t r o m zu erklären. Das Speichergestein der S c h i c h t Di ist sehr schlecht, und es ist unverständlich, w a r u m sich in diesen schwach durchlässigen S c h i c h t e n der Abfluß s t ä r k e r auswirken soll (und dazu noch, wie auf der L a g e r s t ä t t e D m i t r i j e w k a , in entgegengesetzter R i c h t u n g ? ) und auf der gleichen L a g e r s t ä t t e in durchlässigeren S c h i c h t e n der W a s s e r - Ö l - K o n t a k t fast nicht versetzt ist. E s ist nicht zu bezweifeln, d a ß die Neigung der K o n t a k t e in den S c h i c h t e n I V und Di m i t einem späteren Zustrom von Öl z u s a m m e n h ä n g t . A b e r wegen der geringen Durchlässigkeit der Gesteine verzögert sich der g r a v i t a t i v e Ausgleich des W a s s e r - Ö l - K o n t a k t s . E i n e Versetzung der K o n t a k t e ist auch auf den Lagers t ä t t e n des W a l l s von Shigulewskoje zu b e o b a c h t e n . Auf der L a g e r s t ä t t e von Shigulewskoje ist in der S c h i c h t D„ der W a s s e r - Ö l - K o n t a k t um 2 m nach N verschoben, in der S c h i c h t D u um 7 m. In Solny ist in der S c h i c h t B 2 der W a s s e r - Ö l - K o n t a k t ebenfalls um 3 m nach N versetzt. I m Transwolgagebiet auf der L a g e r s t ä t t e Beloserka ist in der S c h i c h t B 2 der W a s s e r - Ö l - K o n t a k t um 4 — 7 m n a c h S und in der b e n a c h b a r t e n L a g e r s t ä t t e von T s c h u b o w k a n a c h den Ergebnissen von B o h r u n g 12 das L a g e r 5 m nach N verschoben. Der nördliche R a n d der Dislokation von Shigulewskoje ist eine Zone für die E n t l a s t u n g der W ä s s e r des T o k mowsker Abflusses, was durch die Anwesenheit zahlreicher aufsteigender Quellen b e s t ä t i g t wird. D a h e r ist hier gewissermaßen ein W i d e r s p r u c h zu b e o b a c h t e n , nämlich eine Verschiebung der L a g e r in R i c h t u n g der aufsteigenden Tiefenwässer. Man k a n n ihn aber leicht erklären, wenn m a n a n e r k a n n t h a t , daß die Migration des Erdöls von N her andauert. Interessant ist die T a t s a c h e , daß die K o n t a k t e in den b e n a c h b a r t e n Lagern Belosewka und T s c h u b o w k a gegensätzlich geneigt sind. Mit dem Abfluß der W ä s s e r k a n n m a n das nicht erklären, da in Belosewka kein

Zeitschrift iiir angewandte Geologie (1963) Heft 2 BORTNIZKAJA / B e s t i m m u n g d e r S p e i c h e r e i g e n s c h a f t e n

64 Abfluß der Wässer nach S und im benachbarten Tschub o w k a kein Abfluß nach N erfolgen kann. Unter Zugrundelegung der behandelten Beispiele können folgende Schlüsse über die Entstehungsbedingungen geneigter Wasser-Ol-Kontakte gezogen werden: 1. Die H a u p t u r s a c h e für die Versetzung der L a g e r ist die spätere und möglicherweise noch nicht abgeschlossene Lagerbildung. Die Größe des Versetzungsbetrages h ä n g t v o m Volumen und den physikalischen Eigenschaften des zuströmenden Erdöls und den Eigenschaften des Speichergesteins ab, im wesentlichen von seiner Durchlässigkeit, aber auch von seiner linsenartigen Ausbildung. 2. In L a g e r n des „ s c h w i m m e n d e n " T y p s , die an monolithische Schichten großer Mächtigkeit und hoher Durchlässigkeit gebunden sind, werden bei geringer Viskosität des Erdöls die K o n t a k t e sehr selten versetzt. 3. Die genannten Überlegungen bezüglich der Bildungsbedingungen geneigter Wasser-Öl-Kontakte werden durch Beispiele v o n der E n t l a s t u n g heißer Tiefenwässer auf den Flanken bestätigt, wohin die L a g e r versetzt werden, und durch den U m s t a n d , daß relativ leichte Erdöle den versetzten K o n t a k t e n folgen. 4. Bei geneigten K o n t a k t e n können sich auf der entgegengesetzten F l a n k e die Speichereigenschaften der Schicht als schlechter erweisen, was bei der Verteilung der Einpreßbohrungen zu berücksichtigen ist.

Zusammenfassung Verf. untersucht das zur Zeit in der Welt vieldiskutierte Problem der Ursachen nichthorizontaler Wasser-Öl-Kontakte in Erdöllagern. Er bringt einige Beispiele aus der Sowjetunion und weist nach, daß die Versetzung dieser Kontakte nicht, wie üblicherweise angenommen wird, auf den Druck nachdrängenden Wassers 'zurückzuführen ist, sondern auf die Migrationsbedingungen des Erdöls und auf die Bildung der Lager selbst, die teilweise heute noch andauert.

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meHHe 3 T H X KOHTaKTOB HejIL3H CBH3MBaTb C AaBJieHHeM HannpaiomHx BOH, KaK oötriiio npcnnoJiaraeTCH, HO C yCJIOBHHMH M H r p a m i H He den untertägigen Wasser5 10 Km ) Knappensee ^Tgb.M haltungen die P u m p e n betreiben zu können, sind Kabelbohrungen für die Stromzuführungskabel erforAbb. Die Braunkohlenwerke der Lausitz derlich. Zur Kontrolle des Außerhalb des Kartenbereiches befinden sich die Braunkohlenwerke Finkenheerd bei Entwässerungseffektes im Frankfurt (Oder), Berzdorf bei Görlitz und Hirschfelde bei Zittau Deckgebirge sowie der E n t 1 — Braunkohlenwerk, 2 — Tagebau in Betrieb, 3 — Tagebau außer Betrieb spannung im Liegenden sind Grundwasserbeobachtungsbohrungen, die im bergDer B e r g b a u der L a u s i t z männischen Sprachgebrauch als Pegel bezeichnet werBereits seit J a h r h u n d e r t e n wird in der L a u s i t z den, notwendig. D a z u k o m m e n noch Spezialbohrungen, Braunkohlenbergbau betrieben. Die Kohle wurde teils wie Gefrier-, Temperaturmeß-, Baugrundunterim T i e f b a u gewonnen, teils betrieb m a n T a g e b a u e , suchungs-, Erdungs- und Horizontalbohrungen. Schließjedoch nur so weit, als m a n der anfallenden Wasserlich werden auch Flucht- und neuerdings auch F a h r mengen Herr werden konnte. So ist es verständlich, und Förderschächte im Bohrverfahren niedergebracht, daß noch zu A n f a n g dieses J a h r h u n d e r t s zahlreiche letztere nach verstärkter E i n f ü h r u n g und Weiterkleine Braunkohlentief- und -tagebaue in Betrieb entwicklung des Saugspülbohrens. waren. Sie gingen insbesondere auf dem Oberflöz um, F ü r das Bohren von Förderschächten k o m m e n das also auf den Hochflächen, auf denen der Wasserzufluß Gerät W B 160/40, von Fluchtschächten die S 300, v o n durch die kleinen Einzugsgebiete verhältnismäßig geBrunnen das letztgenannte Gerät sowie die P S 150 z u m ring war. Mit der schrittweisen Auskohlung des OberE i n s a t z . Während diese drei Gerätetypen v o n der flözes mußte die Braunkohlenförderung in das UnterSalzgitter-AG geliefert worden sind, ist die S 100, ebenflöz verlagert werden, in dem heute der B e r g b a u ausfalls ein Saugspülbohrgerät für kleine Bohrdurchmesser, schließlich umgeht. In der L a u s i t z wird im Bereich der insbesondere für Fallfilter, in unserer Republik entV V B Braunkohle Cottbus gegenwärtig von 21 volkswickelt w;orden und wird v o m Y E B Montan, Leipzig, eigenen Braunkohlenwerken aus 17 T a g e b a u e n Kohle hergestellt. gefördert. In fünf Tagebauneuaufschlüssen wird der Als weitere Bohrmethoden für die anderen Bohrungen A b b a u vorbereitet. Die Kohleförderung wird in diesen kommen das Trocken-, das Spülmeißel- und das Betrieben bis zum J a h r e 1965 auf fast das F ü n f f a c h e Rotarybohrverfahren zur Anwendung. Bei den beiden gesteigert. E s werden dann 124 Mill. t gegenüber ersten Verfahren handelt es sich u m althergebrachte 25 Mill. t im J a h r e 1945 und 82 Mill. t im J a h r e 1960 Bohrmethoden, die nur dadurch verbessert worden gefördert werden. U m diese Kohlemengen gewinnen zu sind, daß Seilschlagwinden mit Dieselmotoren oder können, muß die A b r a u m b e w e g u n g auf das Neunfache maschinell angetriebene S p ü l p u m p e n verwendet werden. gesteigert werden, und zwar v o n 59 Mill. m 3 i m J a h r e Als Rotarybohrzeuge k o m m e n die A K B 500 aus der 1945 auf 530 Mill. m 3 im J a h r e 1965 bei einer L e i s t u n g D D R - P r o d u k t i o n , die F S B 304 der Salzgitter-AG, die von 315 Mill. m 8 im J a h r e 1960. U m aber unserer volksU K B 100-2 und die U R B 2 A aus der U d S S R z u m eigenen Wirtschaft auch in den kommenden J a h r e n die Einsatz. Eine Ubersicht über die Leistungen der J a h r e erforderliche Primärenergie zu garantieren, werden 1960 und 1961 sowie die Planziffern des J a h r e s 1962 weitere Braunkohlentagebaufelder aufgeschlossen wersoll den U m f a n g und die Steigerung des B o h r p r o g r a m m s den müssen. in der L a u s i t z veranschaulichen (Tabelle). Zu bemerken ist, daß die Bohrarbeiten teils durch Das Bohrprogramm betriebseigene Bohrgeräte der Braunkohlenwerke (etwa Bohrungen sind in allen Bergbauzweigen die not4 0 — 5 0 % ) , teils durch Bohrgeräte von Spezialbetrieben wendige Voraussetzung für den Bergbaubetrieb. In der ausgeführt werden. Den größten Teil der letzteren Sehlabendorf V AJugend Seese*^

A

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 KAT.ÄHNE I D i e E n t w ä s s e r u n g i m B r a u n k o h l e n b e r g b a u

73

bringt der V E B Braunkohlenbohrungen und Schachtb a u , Welzow, nieder. Die S t r e c k e n a u f f a h r u n g Wie bereits im vorstehenden Abschnitt erwähnt, wird die E n t w ä s s e r u n g des Deckgebirges z u m Teil durch Filterbrunnen herbeigeführt. Dieses Verfahren k a n n wirtschaftlich erst seit E i n f ü h r u n g des Saugspülbohrens a n g e w a n d t werden, da zu einer Filterbrunnenentwässerung eine größere Anzahl von Brunnen als Riegel in geringen A b s t ä n d e n voneinander niedergebracht werden müssen. Die bisher gebräuchlichen Verfahren sind das Niederbringen von Schächten, d a s Auffahren von Strecken, d a s Niederbringen v o n Fallfiltern und das Stoßen von Steckfiltern. D a s Grundwasser des Deckgebirges fließt durch die Filter den Strecken zu und wird durch sie fortgeleitet. Durch die P u m p e n der Wasserhaltungen wird es dann nach über T a g e gehoben. U m auch auf diesem Gebiet mit der E r h ö h u n g der Kohleförderung Schritt zu halten und einen gewissen Entwässerungsvorlauf zu garantieren, muß die A u f f a h r u n g der E n t wässerungsstrecken gesteigert werden. D a m i t die schwere bergmännische Arbeit erleichtert und insbesondere die A r b e i t s p r o d u k t i v i t ä t gesteigert werden kann, k o m m e n in letzter Zeit in v e r s t ä r k t e m Maße Streckenvortriebsmaschinen zum E i n s a t z , und zwar die Einheitsstreckenvortriebsmaschine B S V 60 des V E B B e r g b a u m a s c h i n e n , Seehausen, Bez. Magdeburg. I m J a h r e 1962 sollten 4 0 % der geplanten Streckenmeter maschinell aufgefahren werden. Die S t r e c k e n a u f f a h r u n g der Braunkohlenwerke der L a u s i t z h a t sich in den letzten J a h r e n wie folgt entwickelt :

Plan

1954 1958 1959 1960 1961 1962

52779,7 79756,4 109896,0 138448.0 139395.1 147985,0

m m m m m m

Diese Zahlen entsprechen einer Vortriebsleistung von 1,11—1,75 m j e t a u s e n d Tonnen Kohleförderung. Die Entwässerung Bei den vorstehend aufgeführten Leistungen der S t r e c k e n a u f f a h r u n g sowie der in der Tabelle aufgezählten technischen Bohrungen wurde im J a h r e 1961 ein Bes t a n d von 3 3 0 5 0 0 m Strecken, 5327 Steck- und Fallfiltern, 987 Filterbrunnen und 1183 Pegeln erreicht. Diesen S t a n d gilt es bei Fortschreiten der T a g e b a u e zu halten und sogar noch zu erweitern. Von diesen Strecken sind 6 5 % mit Steck- und Fallfiltern besetzt, während v o n den übrigen 2 0 % für eine

Abfilterung nicht in F r a g e kommen. Der durchschnittliche Fallfilterabstand b e t r ä g t 40 m. E r k a n n sich, je nach den entsprechenden Grundwasserzuflüssen, stellenweise bis auf 10 m verkürzen. Von den vorhandenen Fallfiltern sind 6 5 % entwässerungswirksam, während 3 1 % kein Wasser mehr erbringen und 4 % , zumeist wegen der noch zu geringen Wasserableitungskapazität, noch nicht ihrem Verwendungszweck zugeführt werden konnten. Die Ergiebigkeit der Fallfilter ist verständlicherweise entsprechend dem Entwässerungsfortschritt sehr unterschiedlich. Bei noch nicht entwässertem Deckgebirge, insbesondere der pleistozänen S a n d e und Kiese, liefern sie bis zu 2000 1/min. In den in Förderung stehenden T a g e b a u e n bringen sie zunächst im Durchschnitt 200—3001/min und gehen später auf durchschnittlich 70—801/min zurück oder versiegen bei völliger E n t w ä s s e r u n g des Deckgebirges oder infolge Verockerung der Filterfläche. Von den vorhandenen Filterbrunnen sind 6 6 , 2 % in Betrieb, während der R e s t noch nicht angeschlossen bzw. mit Unterwassermotorpumpen (UWM-Pumpen) besetzt ist. Die durchschnittliche Förderung der Filterbrunnen b e t r ä g t 0,59 m 3 / m i n bei m a x i m a l e n Leistungen einiger Brunnen von über 4 m 3 /min. Zur Kontrolle der Grundwasserverhältnisse und insbesondere des Grundwassergefälles in der Nähe der T a g e b a u b ö s c h u n g e n sowie des Wasserdruckes über den Entwässerungsstrecken und im Liegenden stehen im Durchschnitt 54 Pegel je T a g e b a u zur Verfügung. Werden alle diese Maßnahmen der Bohrungen, S t r e c k e n a u f f a h r u n g und E n t w ä s s e r u n g nur ungenügend durchgeführt, so liegen einerseits keine genauen Kenntnisse über die Ablagerungsverhältnisse vor, und andererseits ist das Gebirge nicht ausreichend entwässert, so daß es zu Störungen in der A b r a u m b e w e g u n g k o m m t . Diese führen dann zu einer Untererfüllung in der Abraumleistung. Zumeist wirken sie sich jedoch noch schwerwiegender aus, da über diese hinaus Materialschäden an den T a g e b a u g e r ä t e n und -einrichtungen oder sogar Personengefährdung oder -Schädigung auftreten können. Solcherart können sich Böschungsausbrüche, R u t s c h u n g e n und Wassereinbrüche in den Strecken und T a g e b a u e n auswirken. Erinnert sei nur an die R u t schung in der K o h l e n b a h n a u s f a h r t des T a g e b a u s Spreetal im J a h r e 1955, an den Abraumförderbrückeneinsturz in Klettwitz im J a h r e 1958, an den Zusammenbruch des Schachtes B im T a g e b a u B u r g h a m m e r im J a h r e 1959 und an die zahlreichen Rutschungen bei den Aufschlußarbeiten im T a g e b a u Schiabendorf als einige Beispiele aus der L a u s i t z . Sie gilt es zu verhindern, wenn m a x i m a l e Leistungen im G e s a m t k o m p l e x der E n t wässerung erreicht werden sollen.

Tabelle. Art der Bohrungen im Lausitzer Braunkohlenrevier Inv. u. Betriebsuntersuchungen Anzahl I960 1961 1962

4692 3913 4362

m 278112 248278 266193

Pegel Anzahl 406 396 314

Steck- und Fallfilter m

Anzahl

15697 16884 14646

2595 3024 4386

m 108436 136981 187492

Filterbrunnen

Kabel-, Wetter-, Steigl. u. sonstige

Anzahl

m

Anzahl

451 459 465

22660 22327 23704

1258 1618 1310

m 48164 59150 63787

Insgesamt Anzahl 9 402 9410 10837

m 473069 483620 555822

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

74 D i e W a s s e r h e b u n g und -einleitung Die aus den T a g e b a u e n in die Vorflut eingeleiteten Wassermengen wurden im J a h r e 1961 zu 4 1 % aus den Wasserhaltungen der Entwässerungsstreckensysteme mittels Kreiselpumpen, neuerdings zum Teil auch durch 10 m 3 /min-Unterwassermotorpumpen, gehoben. Ihnen fließen die Wasser aus dem hangenden Deckgebirge durch Steck- und Fallfilter zu. Zu 3 1 % wurden die eingeleiteten Wassermengen aus den Filterbrunnengürteln gehoben, die zur Abriegelung der Grundwasserzuflüsse zu den Kohlenfeldern oder zur Unterstützung der Strecken- und Fallfilterentwässerung angelegt werden. Diese Wasserförderung erfolgt hauptsächlich mit Unterwassermotorpumpen mit Förderleistungen von wenigen hundert Litern bis zu mehreren K u b i k m e t e r n pro Minute. Die restlichen 2 8 % werden mittels Kreiselpumpen aus den offenen T a g e b a u e n oder den Tagebaurestlöchern gehoben. Der Wasserspiegel der letztgenannten Restlöcher muß in vielen Fällen zur Sicherung der benachbarten noch in Förderung stehenden T a g e b a u e tief gehalten oder für in der Nähe liegende Neuaufschlüsse ges ü m p f t werden. Zur Zeit sind in der L a u s i t z aus dem Oberflöz-, aber auch schon aus dem Unterflözbetrieb 110 Restlöcher vorhanden, deren A u s m a ß und Wasserinhalt sehr unterschiedlich sind. Insgesamt umfassen sie mit über 3000 ha annähernd eine Fläche wie die des Plauer Sees im Bezirk Schwerin. Hierin sind die zahlreichen, jedoch sehr kleinen Restlöcher des Muskauer Faltenbogens nicht mit einbezogen. Nur ein T a g e b a u restloch, der ehemalige T a g e b a u I des Braunkohlenwerkes „ G l ü c k a u f " in K n a p p e n r o d e , sei erwähnt. E s ist der 313 ha große Knappensee. E r dient als Hochwasserrückhaltebecken im Schwarze-Elster-Gebiet und wird zum Erholungszentrum für die neue W o h n s t a d t Hoyerswerda a u s g e b a u t . Eine Beeinflussung der Wasserhebung durch die Niederschläge und d a m i t Schwankungen in der Wasserförderung sind nicht zu erkennen, es sei denn, daß bei einem Gewitterregen der offene T a g e b a u durch das Oberflächenwasser kurzzeitig in Mitleidenschaft gezogen wird oder durch Blitzeinschlag bzw. durch Gewitter bedingte Stromabschaltungen die S t r o m z u f ü h r u n g zu den Wasserhaltungen ausfällt. Die Messungen der S t a t i o n Großräschen aus den obenangegebenen J a h r e n schwanken zwischen 502 m m und 676 m m J a h r e s niederschlag und zeigen d a m i t wohl die charakteristischen Werte für das Kernrevier. Dabei bewegen sich die Winterniederschläge zwischen 155 m m und 269 m m und die Sommerniederschläge zwischen 344 m m und 443 m m . Die Gesamtwasserhebung aus den T a g e b a u e n der L a u s i t z und d a m i t die Einleitung in die Vorflut stieg in den letzten J a h r e n erheblich an. Dies war eine Folge der Steigerung der E n t w ä s s e r u n g s m a ß n a h m e n in den in Betrieb befindlichen T a g e b a u e n und der A u f n a h m e der Grundwasserabsenkung für die T a g e b a u n e u a u f schlüsse. L a g im J a n u a r 1958 die Wasserhebung noch bei 867,37 m 3 /min, so wurde die Einleitung bis zum November 1961 auf 1387,90 m 3 /min gesteigert und blieb dann bis zum heutigen T a g e annähernd konstant. An der Spitze der Wasserhebung steht zur Zeit noch das Braunkohlenwerk Spreetal m i t 229,50 m 3 /min aus

KALÄHNE / D i e E n t w ä s s e r u n g i m B r a u n k o h l e n b e r g b a u

einem T a g e b a u , der bis z u m Beginn der Aufschlußarbeiten im T a g e b a u B u r g h a m m e r des K o m b i n a t s „ S c h w a r z e P u m p e " als östlichster T a g e b a u im L a u sitzer U r s t r o m t a l die größten Wasserzuflüsse hatte und bei dem keinerlei gegenseitige Tagebaubeeinflussung vorlag. Die Wassereinleitung der letzten vier J a h r e teilt sich im Jahresdurchschnitt auf die drei Flußgebiete der Oder—Neiße, der Spree und der Schwarzen Elster wie folgt a u f : Jahr:

Oder—Neiße: Spree: Schwarze Elster: Gesamt: (in m 3 /min, Jahresdurchschnitt)

1958

37,41

253,76

582,42

873,59

1959

36,82

352,59

562,86

952,27

1960

14,30

501,30

580,80

1096,40

1961

11,90

668,70

639,40

1320,00

Die Gesamtwassermenge von 1320 m 3 /min im J a h r e 1961 entspricht einer T a g e s m e n g e von 1,9 Mill. m 3 und 693,8 Mill. m 3 im J a h r , die bei einem täglichen Verbrauch je K o p f der Bevölkerung von 300 1 dem Wasserbedarf von 6,3 Mill. Menschen entspricht. Im genannten Zeitraum von 1958 bis 1961 haben sich die Gesamtwassermengen auf 1 5 1 % gesteigert. Während die Wassermengen im Oder—Neiße-Gebiet infolge S t i l legung von Tief- und T a g e b a u e n in Finkenheerd sowie im Muskauer Faltenbogen bzw. des Abwanderns von T a g e b a u e n in das Spreegebiet auf 3 2 % zurückgingen, wurde im Flußgebiet der Spree, besonders durch die T a g e b a u n e u a u f s c h l ü s s e für das K o m b i n a t „ S c h w a r z e P u m p e " , die Wassereinleitung auf 2 6 4 % und im Schwarze-Elster-Gebiet dieselbe auf 1 1 0 % gesteigert. In der Perspektive ist zu erwarten, daß sie im Spreegebiet auf 4 8 0 % und im Gebiet der Schwarzen Elster vorübergehend auf 1 1 5 % ansteigen wird. Zu beachten ist noch die W a s s e r q u a l i t ä t m i t Werten von p H = < 3 bis 8, einem Eisengehalt von 1—250 mg/1 und einer G e s a m t v e r s c h m u t z u n g von 1 0 — > 250 mg/1 als zeitweilige Maximalwerte. Zur Reinhaltung der Gewässer müssen also das Grubenabwasser neutralisiert und der anfallende E i s e n h y d r o x y d s c h l a m m sowie die anderen absetzbaren Stoffe, insbesondere die Kohletrübe, zum Absetzen gebracht werden. Die hierfür erforderlichen Grubenwasseraufbereitungsanlagen werden zur Zeit projektiert. Die Gesamtwasserhebung des Braunkohlenbergbaus der L a u s i t z bezogen auf die Kohleförderung, denn die Kohle ist j a das H a u p t p r o d u k t des Braunkohlenbergbaus, stieg von 5,80 m 3 je Tonne Kohle im J a h r e 1955 auf 7,27 m 3 je Tonne Kohle im J a h r e 1961. Die T a g e b a u e der L a u s i t z sind somit gleichzeitig große Grundwasserwerke mit entsprechender A b r a u m b e w e g u n g und Kohleförderung. Zusammenfassung Ausgehend von der allgemeinen Bedeutung des Wassers für den Bergbau wird zunächst ein kurzer Überblick über die Geologie und den Braunkohlenbergbau der Lausitz gegeben. Angaben über Bohrungen und Streckenauffahrung in Art und Menge geben Aufschluß über die umfangreichen Entwässerungsmaßnahmen, die notwendig sind, um einen kontinuierlichen Braunkohlentagebaubetrieb zu gewährleisten. Die Fördermengen der Entwässerungsbohrungen und Wasserhaltungen sowie die Gesamtwasserhebung und die

Zeitschrift f u r ançewandto Geologie (1963) Heft 2 ORMANDY

/ Hydrogeologische Probleme im Steinkohlenrevier

Einleitung in die Vorflut zeigen die erhebliche gegenseitige Beeinflussung von Braunkohlenbergbau und Wasserhaushalt in der Lausitz.

OTBOFFL B BOROnpHeMHHKH o6Hapy«HBaWT 3HaiHTejIbH0e B3anMHoe B H H H H H E MeHtfly noôbweft Cyporo y r j i a m BOHHBIM ôajiaHCOM.

Summary

PC3H»MC

oßmero 3H&HCHHH BOHM RJIH ropHoro A E ^ A naeTCH BCTynMTejibHO KpaTKnü 0630p 0 reonoran h noStwe yrjiH B Jlyjftnije. .HaHHbie 0 CKBawimax h npoxonnax iiiTpeKOB no pony H KOJiHiecTBy RaioT npencTaBnenne 06 oßiimpHbix MeponpwHTHHX ocymeHHH, HeoßxoftHMtix fljiH oßecneiemiH nenpepHBHOii jjoßbmii Syporo y r j m O T K P M T H M MIOCOÖOM. fleßHTHBie KOJIHHeCTBa OCyUIHTenbHblX CKBa>KHH H BOÄOOTOIHB O B , a TawiKe noffi>eM cyMMapHbix K O J I N I E C T B BOFLH H H X HCXORH

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H3

Proceeding from the general importance of water to mines the geology and brown-coal mining of Lusatia is briefly reviewed. Drilling and road heading data with reference to type and quantity inform about extensive drainage measures required to secure a continuous operation of brown-coal opencast mining. The considerable interaction of brown-coal mining and water resources in L u s a t i a is shown by the output of drainage drillings and pumps, as well as by the total raising of water and inlet into the outfall.

Hydrogeologische Probleme im Steinkohlenrevier yon Ostrava—Karvinä1) IMRICH

ORMANDY,

Ostrava

Verfasser geht besonders auf die Ergebnisse der in den letzten fünf J a h r e n von Mitarbeitern des Grubenkombinats von O s t r a v a — K a r v i n ä , des „ V E B Kohlenerkundung", des Zentralen Geologischen Instituts und des Instituts für Bergbau bei der Tschechoslowakischen Akademie der Wissenschaften durchgeführten intensiven Erkundung der Steinkohlenlagerstätten ein. Die Grundlage dieser Veröffentlichung bilden die Arbeiten von I. P I § T A (1959), R . M I O H A L E K (1959), A. J T J R K O V Ä (1959), I. CicHA (1958, 1 9 5 9 ) , V. H O M O L A (1959) und die Ergebnisberichte über die geologische Erkundung der einzelnen Schachtfelder.

1. Geologische Charakteristik des Steinkohlenreviers von Ostrava—Karvinä Der größte Teil des Steinkohlenbeckens von Görny das die Form eines gerundeten Dreiecks hat, liegt in der Volksrepublik Polen. Da die während des Unter- und Oberkarbons in seinem nordwestlichen Teil herrschenden strukturellen und paläogeographischen Verhältnisse unbekannt sind, ist seine tektonische Entstehung bis jetzt noch nicht endgültig geklärt. Im östlichen Teil des Beckens ist das Unterkarbon durch die Fazies des „Kohlenkalkes" vertreten, im westlichen Teil durch die Flyschfazies des „ K u l m s " . Die oberkarbonischen Gesteine folgen kontinuierlich auf die „kulmischen" Sedimente. Lediglich im Osten ist eine Diskordanz zwischen Unter- und Oberkarbon zu beobachten. Im tschechoslowakischen Teil hörte die Sedimentation im Westfal mit den Schichten von Doubrava auf, und das Gebiet war im ganzen Mesozoikum und im älteren Tertiär Festland. Erst im Miozän erfolgte eine durch die Entstehung der Karpatenvortiefe hervorgerufene marine Transgression, nach der sich eine junge Sedimentüberdeckung bildete. In tektonischer Hinsicht ist das Becken von Görny ¡Sla.sk zonar aufgebaut: Es gliedert sich in eine mobile Zone mit alpinotypen Strukturmerkmalen im westlichen Teil und in eine stabile Zone mit germanotypen Strukturmerkmalen im östlichen Teil. Dazwischen liegt eine Zone mit Übergangscharakter ( J . Z E M A N 1959). Das wesentliche Strukturelement des Steinkohlenreviers von Ostrava —Karvinä bildet die östliche Flanke des

1 ) Vortrag, gehalten auf dem I. Internationalen Kolloquium junger Geologen vom 2. bis 8.10.1960 in Potsdam. — Übersetzung aus dem Russischen:

W . OBSTREICH

Antiklinoriums, das allmählich in ein Synklinorium und weiter östlich in eine Metabrachysynklinale übergeht. Das begrabene Relief der karbonischen Schichten entstand durch kontinentale Verwitterung und Denudation im Zeitraum von Ende Westfal bis zum Beginn der Transgression im Torton. Die alte Oberfläche besitzt im Lagerstättenbereich die Form relativ steiler Bergketten und schmaler, tiefer, E—W streichender Täler (Auswaschungen); von West nach Ost ist eine gewisse Abdachung festzustellen. Die relative Höhe der Gipfel der Bergketten beträgt im Mittel 700—800 m, die größte 1250 m. Die wichtigsten Gebirgszüge sind der von Ostrava— Karvinä, der im Norden in das Tal von Detinarovice und im Süden in das Tal von Bludovice übergeht, und südlich davon die Züge von Paskov und Zukov und von Pribor-Tesin. Das Tal von Bludovice beginnt im Unterkarbongebiet und durchzieht in einer Länge von über 30 km den tschechoslowakischen Teil des Beckens. Entsprechend der geologischen Entwicklung unterscheidet man zwei Gebiete der känozoischen sedimentären Überdeckung — das nördliche und das südliche Gebiet. Im nördlichen, durch den Rücken von Ostrava— Karvinä geschaffenen Gebiet bestehen die känozoischen Sedimente aus miozänen basalen klastischen Gesteinen, welche die einzelnen Täler (Auswaschungen) und Reliefformen ausfüllen und wiederum von tortonischen mergelig-tonigen Gesteinen überdeckt werden. Unmittelbar unter der Oberfläche liegen Sande und Tone des Quartärs. Die Mächtigkeit aller dieser Gesteine erreicht bis 1000 m. Im südlichen, durch den Pribor-Tesin-Rücken geschaffenen Gebiet sind Kreide und Paläogen durch silesische und subsilesische Bewegungen auf Neogen überschoben. Stellenweise liegen unter den basalen miozänen klastischen Gesteinen noch Reste älterer Karpatenüberschiebungen. In einigen Fällen bilden die klastischen Gesteine an der subsilesischen Überschiebung die sog. Chorynsker Schichten. Die etwa den Höhenzügen von Paskov und Zukov folgende Außenlinie der Überschiebungen bildet die Grenze zwischen beiden Gebieten (Abb.).

Zeitschrift f u r ançewandto Geologie (1963) Heft 2 ORMANDY

/ Hydrogeologische Probleme im Steinkohlenrevier

Einleitung in die Vorflut zeigen die erhebliche gegenseitige Beeinflussung von Braunkohlenbergbau und Wasserhaushalt in der Lausitz.

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Summary

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Proceeding from the general importance of water to mines the geology and brown-coal mining of Lusatia is briefly reviewed. Drilling and road heading data with reference to type and quantity inform about extensive drainage measures required to secure a continuous operation of brown-coal opencast mining. The considerable interaction of brown-coal mining and water resources in L u s a t i a is shown by the output of drainage drillings and pumps, as well as by the total raising of water and inlet into the outfall.

Hydrogeologische Probleme im Steinkohlenrevier yon Ostrava—Karvinä1) IMRICH

ORMANDY,

Ostrava

Verfasser geht besonders auf die Ergebnisse der in den letzten fünf J a h r e n von Mitarbeitern des Grubenkombinats von O s t r a v a — K a r v i n ä , des „ V E B Kohlenerkundung", des Zentralen Geologischen Instituts und des Instituts für Bergbau bei der Tschechoslowakischen Akademie der Wissenschaften durchgeführten intensiven Erkundung der Steinkohlenlagerstätten ein. Die Grundlage dieser Veröffentlichung bilden die Arbeiten von I. P I § T A (1959), R . M I O H A L E K (1959), A. J T J R K O V Ä (1959), I. CicHA (1958, 1 9 5 9 ) , V. H O M O L A (1959) und die Ergebnisberichte über die geologische Erkundung der einzelnen Schachtfelder.

1. Geologische Charakteristik des Steinkohlenreviers von Ostrava—Karvinä Der größte Teil des Steinkohlenbeckens von Görny das die Form eines gerundeten Dreiecks hat, liegt in der Volksrepublik Polen. Da die während des Unter- und Oberkarbons in seinem nordwestlichen Teil herrschenden strukturellen und paläogeographischen Verhältnisse unbekannt sind, ist seine tektonische Entstehung bis jetzt noch nicht endgültig geklärt. Im östlichen Teil des Beckens ist das Unterkarbon durch die Fazies des „Kohlenkalkes" vertreten, im westlichen Teil durch die Flyschfazies des „ K u l m s " . Die oberkarbonischen Gesteine folgen kontinuierlich auf die „kulmischen" Sedimente. Lediglich im Osten ist eine Diskordanz zwischen Unter- und Oberkarbon zu beobachten. Im tschechoslowakischen Teil hörte die Sedimentation im Westfal mit den Schichten von Doubrava auf, und das Gebiet war im ganzen Mesozoikum und im älteren Tertiär Festland. Erst im Miozän erfolgte eine durch die Entstehung der Karpatenvortiefe hervorgerufene marine Transgression, nach der sich eine junge Sedimentüberdeckung bildete. In tektonischer Hinsicht ist das Becken von Görny ¡Sla.sk zonar aufgebaut: Es gliedert sich in eine mobile Zone mit alpinotypen Strukturmerkmalen im westlichen Teil und in eine stabile Zone mit germanotypen Strukturmerkmalen im östlichen Teil. Dazwischen liegt eine Zone mit Übergangscharakter ( J . Z E M A N 1959). Das wesentliche Strukturelement des Steinkohlenreviers von Ostrava —Karvinä bildet die östliche Flanke des

1 ) Vortrag, gehalten auf dem I. Internationalen Kolloquium junger Geologen vom 2. bis 8.10.1960 in Potsdam. — Übersetzung aus dem Russischen:

W . OBSTREICH

Antiklinoriums, das allmählich in ein Synklinorium und weiter östlich in eine Metabrachysynklinale übergeht. Das begrabene Relief der karbonischen Schichten entstand durch kontinentale Verwitterung und Denudation im Zeitraum von Ende Westfal bis zum Beginn der Transgression im Torton. Die alte Oberfläche besitzt im Lagerstättenbereich die Form relativ steiler Bergketten und schmaler, tiefer, E—W streichender Täler (Auswaschungen); von West nach Ost ist eine gewisse Abdachung festzustellen. Die relative Höhe der Gipfel der Bergketten beträgt im Mittel 700—800 m, die größte 1250 m. Die wichtigsten Gebirgszüge sind der von Ostrava— Karvinä, der im Norden in das Tal von Detinarovice und im Süden in das Tal von Bludovice übergeht, und südlich davon die Züge von Paskov und Zukov und von Pribor-Tesin. Das Tal von Bludovice beginnt im Unterkarbongebiet und durchzieht in einer Länge von über 30 km den tschechoslowakischen Teil des Beckens. Entsprechend der geologischen Entwicklung unterscheidet man zwei Gebiete der känozoischen sedimentären Überdeckung — das nördliche und das südliche Gebiet. Im nördlichen, durch den Rücken von Ostrava— Karvinä geschaffenen Gebiet bestehen die känozoischen Sedimente aus miozänen basalen klastischen Gesteinen, welche die einzelnen Täler (Auswaschungen) und Reliefformen ausfüllen und wiederum von tortonischen mergelig-tonigen Gesteinen überdeckt werden. Unmittelbar unter der Oberfläche liegen Sande und Tone des Quartärs. Die Mächtigkeit aller dieser Gesteine erreicht bis 1000 m. Im südlichen, durch den Pribor-Tesin-Rücken geschaffenen Gebiet sind Kreide und Paläogen durch silesische und subsilesische Bewegungen auf Neogen überschoben. Stellenweise liegen unter den basalen miozänen klastischen Gesteinen noch Reste älterer Karpatenüberschiebungen. In einigen Fällen bilden die klastischen Gesteine an der subsilesischen Überschiebung die sog. Chorynsker Schichten. Die etwa den Höhenzügen von Paskov und Zukov folgende Außenlinie der Überschiebungen bildet die Grenze zwischen beiden Gebieten (Abb.).

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 OKMANDY / Hydrogeologische Probleme im Steinkohlenrevier

76 2. Bisherige hydrogeologische

Untersuchungen

Die Grundwässer i m Miozän sind besonders i m östlichen Teil des Gebietes von O s t r a v a — K a r v i n á bereits seit mehreren J a h r h u n d e r t e n b e k a n n t . Aus den Salzwässern wurde lokal jod- und bromhaltiges Salz durch V e r d u n s t u n g gewonnen. Die E n d e des vorigen J a h r h u n d e r t s auf K o h l e niedergebrachten E r k u n d u n g s bohrungen förderten die Nutzung dieser W ä s s e r für Heilzwecke. Mit der U n t e r s u c h u n g der W ä s s e r der K o h lenlagerstätten b e f a ß t e m a n sich k a u m , da nicht angenommen wurde, daß sie die G r u b e n b a u e wesentlich beeinflussen. E r s t nach der G r u b e n k a t a s t r o p h e i m J a h r e 1 9 0 2 , als beim A bteufen des B e d r i c h - S c h a c h t e s in Ostrava W a s s e r und Gas aus den basalen miozänen Lockerschichten — dem „ D e t r i t u s " — in die S c h ä c h t e einb r a c h e n , wurde m i t der U n t e r s u c h u n g der wasserführenden Horizonte begonnen, u m eine weitere Gef ä h r d u n g des A b b a u s in den Grubenfeldern auszuschalten. So wurden sechs J a h r e lang Entwässerungsversuche auf dem B e d r i c h - S c h a c h t ausgeführt, m i t der U n tersuchung des Wasserzuflusses auf allen Gruben begonnen und zur U n t e r s u c h u n g von Verbreitung und M ä c h t i g k e i t der basalen klastischen Gesteine B o h r u n g e n gestoßen. E i n e s y s t e m a t i s c h e hydrogeologische U n t e r s u c h u n g des Gebietes v o n O s t r a v a — K a r v i n á erfolgte aber erst nach der Schaffung des , , V E B K o h l e n e r k u n d u n g " i m J a h r e 1952. 3. Beschreibung der wasserführenden Horizonte I m Gebiet von O s t r a v a — K a r v i n á unterscheidet m a n folgende selbständige Gruppen wasserführender Gesteinskomplexe : a) b) c) d)

Quartär Gesteine der Karpatenüberschiebungen Neogen der Randsenke Karbon

J e nach den örtlichen strukturellen und tektonischen Verhältnissen k ö n n e n die wasserführenden Horizonte der einzelnen Gruppen miteinander in Verbindung stehen. a) Grundwässer im Quartär Die Grundwässer i m Q u a r t ä r stehen m i t dem Alluv i u m der Flüsse dieses Gebietes (Olsa, Ostravica, Odra und ihre Zuflüsse) in Zusammenhang. Die Sande und Kiese werden stellenweise 5 0 m mächtig. Die S c h ü t t u n g der Quellen liegt bei 6 0 1/min und ist ziemlich k o n s t a n t . Die wasserführenden Horizonte werden hauptsächlich durch die Oberflächenwässer der Flüsse und B ä c h e , teilweise durch die atmosphärischen Niederschläge gespeist. b) Grundwässer in Gesteinen der Karpatenüberschiebungen Die Gesteine der K a r p a t e n ü b e r s c h i e b u n g e n sind im allgemeinen wasserundurchlässig. In einzelnen L a g e n der Sandsteine und K a l k e k o m m e n in geringer Menge Spaltenwässer vor, die wenig u n t e r s u c h t sind; ihre E i g e n s c h a f t e n sind daher f a s t u n b e k a n n t . Reiche wasserführende Horizonte wurden nur in den lockeren Chorynsker S c h i c h t e n , die t e k t o n i s c h in den unteren Teil der Überschiebung gehören, festgestellt,

c) Grundwässer im Neogen der Eandsenko Die wasserführenden Horizonte i m Neogen sind 1. an Zwischenlagen verfestigter, selten lockerer Sande der mergeligen Tonserie des U n t e r e n T o r t o n s und 2. an die basalen klastischen Gesteine des U n t e r e n Miozäns — den „ D e t r i t u s " — gebunden. Die M ä c h t i g k e i t der Sande in den mergeligen T o n e n ist u n e r h e b l i c h ; sie b e t r ä g t einige cm oder dm und erreicht nur in Sonderfällen Meter. I m Streichen lassen sich diese Sande auf H u n d e r t e von Metern verfolgen, und n a c h den Ergebnissen der P u m p v e r s u c h e ist anzun e h m e n , daß sie i m Streichen bis über mehrere K i l o m e t e r aushalten. I m Profil der g e s a m t e n Folge k o m m e n D u t zende wasserführender Horizonte vor, die voneinander isoliert a u f t r e t e n . Die E r g i e b i g k e i t der einzelnen Horizonte ist ziemlich gering: nach P u m p v e r s u c h e n liegt sie in der Größenordnung von 1 0 1 / m i n . Chemisch handelt es sich u m Na-Ca-Chloridwässer m i t mittlerer und hoher Mineralisation von 1 0 — 4 0 g/1. Höhere Gehalte an J o d (20 bis 6 0 mg/1) und B r o m (bis 100 mg/1) sind b e k a n n t . Die W a s s e r t e m p e r a t u r ändert sich m i t der Tiefe des Horizonts. In den E r k u n d u n g s b o h r u n g e n werden die einzelnen wasserführenden Horizonte durch elektrische B o h r l o c h vermessung nachgewiesen. Die P u m p v e r s u c h e erfolgen aus den einzelnen Horizonten getrennt. In hydrogeologischer und b e r g b a u t e c h n i s c h e r Hinsicht bilden die Grundwässer i m „ D e t r i t u s " den wichtigsten wasserführenden Horizont. A. JlIRKOVÁ (1959) unterscheidet drei H a u p t t y p e n des „ D e t r i t u s " . B e i m ersten T y p handelt es sich u m k o n t i n e n t a l e Brekzien aus T r ü m m e r n bunter verwitterter karbonatischer Gesteine verschiedener K o r n g r ö ß e m i t sandig-tonigem B i n d e m i t t e l . Diese Brekzien sind an die A b h ä n g e tiefer T ä l e r (Auswaschungen) des präneogenen Reliefs gebunden, ihre Mächtigkeit erreicht stellenweise 75 m. Gleichen C h a r a k t e r h a b e n a u c h die eluvialen marinen B r e k zien, deren Mächtigkeit zwischen 3 und 5 m liegt. Z u m zweiten T y p des „ D e t r i t u s " gehören die Sande aus dem Burdigal, b e k a n n t aus Denudationsresten in J a k l o v i e c (O. GAUSS 1936) und in K a r v i n á . E s sind feinkörnige Quarzsande oder Aleurite m i t K a l k s a n d s t e i n einschaltungen, die eine reiche Mikrofauna e n t h a l t e n . Die S a n d e liegen auf der Oberfläche v e r w i t t e r t e r k a r b o nischer Gesteine und sind von p o l y m i k t e n untertortonischen sandigen S c h o t t e r n ü b e r d e c k t . Sie wurden in einem epikontinentalen Meer auf einer F a s t e b e n e abgelagert. B e i m dritten T y p handelt es sich u m u n t e r t o r t o nischen sandigen S c h o t t e r m i t p o l y m i k t e r Zusammensetzung. Neben T r ü m m e r n karbonischer Gesteine enth ä l t er Quarzgerölle, sog. exotisches Material aus dem K a r p a t e n f l y s c h , und selten T r ü m m e r gewisser fester kretazischer Gesteine. In tieferen B e r e i c h e n der K a r bonoberfläche e n t h ä l t der S c h o t t e r große K a r b o n b l ö c k e . Der „ D e t r i t u s " des dritten T y p s wurde durchfließendes W a s s e r h e r a n t r a n s p o r t i e r t . Die Ablagerungen entstanden im T o r t o n . Auf dem karbonischen Relief bildet der „ D e t r i t u s " eine zusammenhängende S c h i c h t . I m Gebiet von Ostrav a — K a r v i n á b e d e c k t er etwa ein Viertel der Oberfläche des produktiven K a r b o n s .

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Hett 2 77

ORMANDY / H y d r o g e o l o g i s c h e P r o b l e m e i m S t e i n k o h l e n r e v i e r

rrrrrrrrrrrfni U nterkarbon

rigen Werte sind auf den großen Anteil der tonigen F r a k t i o n im „ D e t r i t u s " zurückzuführen. Die statischen W a s s e r v o r r ä t e i m „ D e t r i t u s " sind bis jetzt noch nicht berechnet worden. Lediglich im T a l von Bludovice n i m m t m a n einen W a s s e r v o r r a t von l M r d . m 3 bei einem Wassergehalt des Gesteins von 1 0 % an. Im südlichen Teil des Gebietes von Ostrava — K a r v i n ä k o m m e n die Grundwässer in linsenartigen Horizonten der Chorynsker Schichten vor. Ihre Eigenschaften ändern sich ebenso wie das statische Niveau. Gegenüber den Wässern des „ D e t r i t u s " ist für diese ein höherer J o d gehalt kennzeichnend. Die chemische Z u s a m m e n s e t z u n g der Grundwässer bildet einen guten Indikator für die Wechselbeziehungen der verschiedenen wasserführenden Horizonte untereinander, für ihre Beziehungen zu den Oberflächenwässern und für ihre Entstehung. Sowohl im Streichen der wasserführenden Horizonte als auch im geologischen Profil des Gebietes unterscheiden sich die Wässer hinsichtlich ihrer Gesamtmineralisation, der chemischen Z u s a m m e n s e t z u n g und des Gehalts an Gasen. Nach

R . MICHALEK

(1959)

unterschei-

det rpan folgende Wassertypen, zwischen denen wahrscheinlich U b e r g ä n g e bestehen:

K a r t e des Gebiets von O s t r a v a — K a r v i n ä 1 — Isohypsen der Karbonoberfläche, 2 — Grenzen der Verbreitung des „Detritus", 3 Unterkarbon, i — Achsen der Antikiinalfalten, 5 - Linie der Karpatenüberschiebungen

Auf der S ü d a b d a c h u n g des R ü c k e n s von O s t r a v a — K a r v i n ä erreicht der „ D e t r i t u s " die absolute Höhenmarke von —100 m , bei d e m Dorf Solca + 1 0 0 m. Auf der nördlichen A b d a c h u n g liegt er u m vieles niedriger, und zwar bei —300 m N N . Südlich der Auswaschung von Bludovice bildet der sandige Schotter im unteren Teil der „Chorynsker S c h i c h t e n " das Äquivalent des „ D e t r i t u s " unter den Karpatenüberschiebungen. Die „ D e t r i t u s f o l g e " stellt einen gespannten wasserund gasführenden Horizont d a r ; für die L a g e des Grundwasserspiegels sind Werte unter N N 'charakteristisch. I m westlichen Teil des Gebietes von O s t r a v a — K a r v i n ä liegt der Grundwasserspiegel bei + 1 3 8 bzw. + 110 m , im Tal v o n Bludovice bei + 1 2 4 m, d. h. 80—90 m unter der Geländeoberfläche. D a s bezieht sich auf das statische N i v e a u des unverritzten wasserführenden Horizonts. I m östlichen Teil des Gebiets, in dem die Grundwässer z. T . a b g e p u m p t werden, geht das ständige N i v e a u auf + 5 0 m N N herunter, im Tal v o n D e t m a r o v i c e sogar auf —40 m ; es handelt sich hier u m das dynamische Niveau. Die E i g e n s c h a f t e n der Grundwasserhorizonte hängen von der K o r n g r ö ß e n z u s a m m e n s e t z u n g der Gesteine a b ; in gut sortierten Bereichen ist die Wasserdurchlässigkeit höher. N a c h P u m p v e r s u c h e n und L a b o r a t o r i u m s untersuchungen liegt der Filtrationskoeffizient in der Größenordnung von 1 0 - 3 — 1 0 - 4 c m / s . Diese relativ nied-

1. N a - C a - C h l o r i d - T y p m i t m i t t l e r e r u n d hoher M i n e r a l i s a t i o n . W ä s s e r dieses T y p s k o m m e n i m östlichen u n d m i t t l e r e n Teil d e s G e b i e t s v o r . I h r e V e r b r e i t u n g ist m i t der V e r b r e i t u n g v o n M e t h a n in d e n W ä s s e r n n a h e z u i d e n t i s c h . E i n e in 4 3 9 m T i e f e a u s einer B o h r u n g bei S t o n a v ä e n t n o m m e n e P r o b e enthielt 24,5 g Cl/1, 77 m g J / l , 86 m g S 0 4 / 1 bei einer G e s a m t m i n e r a l i s a t i o n v o n 43,8 g/1. 2. N a - H y d r o k a r b o n a t - T y p mit geringer und mittlerer M i n e r a l i s a t i o n . D i e W ä s s e r e n t h a l t e n 0 , 5 — 0 , 6 g/1 Cl, 10 — 50 mg/1 S 0 4 , 5 — 6 g/1 H C 0 3 bei einer G e s a m t m i n e r a l i s a t i o n v o n 8 — 1 0 g/1 u n d g e l ö s t e m C O s . D i e s e W ä s s e r k o m m e n im w e s t l i c h e n Teil d e s G e b i e t e s i m „ D e t r i t u s " v o r .

Bei den Wässern des ersten T y p s ist eine vertikale Zonarität zu beobachten. Die Wässer im „ D e t r i t u s " sind in einem wesentlich geringeren Grad mineralisiert als die Wässer in den sandigen L a g e n der mergeligen Tone, in denen auch J o d auftritt. I m allgemeinen handelt es sich bei den Wässern des ersten T y p s genetisch u m fossile Meereswässer, die bei den geochemischen und biochemischen Prozessen, welche die Bildung der B i t u m i n a begleiten, metamorphosiert wurden. Die B i l d u n g der Wässer des zweiten T y p s aus fossilen Meereswässern erfolgte nach R . MTCHAIIBK (1959) durch das Eindringen alkalischer hydrokarbonatischer Wässer in die Sedimente, gleichzeitig mit deren Ablagerung. Die Grundwässer haben, wie die Untersuchungen ergaben, keine Beziehung zu den Oberflächenwässern. Der „ D e t r i t u s " ist von einer 1 0 0 0 m mächtigen Folge wenig durchlässiger mergeliger Tone (Filtrationskoeffizient 1 0 - 7 — 1 0 _ 5 c m / s ) überdeckt. Die Tone isolieren auch die einzelnen wasserführenden Horizonte voneinander. Die Menge der den A b b a u e n

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

OBMANDY I Hydrogeologische Probleme im Steinkohlenrevier

78 zusitzenden Wässer zeigt, daß sich die einmal abgep u m p t e n statischen Vorräte nicht erneuern und die entwässerten Gesteine trocken bleiben. d) Die Grundwässer in Gesteinen der Steinkohlenformation

Im südwestlichen Teil des Gebietes k o m m e n nur geringmächtige wasserführende Horizonte vor. 5. Die volkswirtschaftliche B e d e u t u n g der Grundwasser

Die Gesteine der Steinkohlenformation sind im allgemeinen wasserfrei und im überwiegenden Teil ihres Verbreitungsareals v o n der Oberfläche isoliert. Aus den Hangendgesteinen dringen aber auf tektonisch gestörten Zonen und K l ü f t e n Wässer ein, und in den Sandsteineinschaltungen entstehen dadurch kleine Wasserhorizonte. Die Menge der den Grubenbauen zusitzenden Spaltenwässer liegt in der Größenordnung von Litern pro Minute. Zu den Spaltenwässern kann m a n auch die wasserführenden Horizonte in den verwitterten und zerstörten karbonischen Gesteinen rechnen, wenn sie nicht in einen Horizont der Deckgesteine eindringen.

Die Chloridwässer im östlichen Teil des Gebietes von O s t r a v a — K a r v i n ä werden auf Grund ihres J o d - und Bromgehaltes für Heilzwecke und teilweise zur Gewinnung von Mineralsalz benutzt. D a m i t sind natürlich noch nicht alle Möglichkeiten, wie S c h a f f u n g von K u r orten an den Ufern künstlicher Wasserbecken mit „ M e e r " w a s s e r , die Gewinnung von Salzen und Trinkwasser, ausgeschöpft. D a s Wasser aus dem „ D e t r i t u s " i m westlichen Teil des Gebietes könnte vielleicht nach entsprechender Aufbereitung f ü r ' d i e Wasserversorgung verwendet werden.

Von größter B e d e u t u n g tonisch gestörten Zonen, gesteine, besonders aus können. In solchen Zonen Wassers ziemlich hoch.

6. Schlußfolgerungen

für den B e r g b a u sind die tekin die Wässer der Hangenddem „ D e t r i t u s " , eindringen ist die Menge des zusitzenden

F ä r b u n g s v e r s u c h e zur E r m i t t l u n g der keit ergaben folgendes:

Durchlässig-

D a s gespannte Wasser eines Horizonts floß mit einer Geschwindigkeit von 17—30 m/24 h 1 3 0 m ; in tektonisch gestörten karbonischen Gesteinen floß es mit einer Geschwindigkeit von 50—150 m/24 h in einer Erstreckung von 2 k m . Wässer aus dem „ D e t r i t u s " zirkulieren daher auf dem Spaltennetz des festen Gebirges über erhebliche Entfernungen. 4 . Verfahren zur E n t w ä s s e r u n g des „ D e t r i t u s " Die Sicherheit der bergbaulichen Arbeiten im Liegenden des „ D e t r i t u s " k a n n durch A b p u m p e n der statischen Vorräte und E n t g a s u n g des „ D e t r i t u s " gewährleistet werden. Die E n t w ä s s e r u n g kann durch E n t wässerungsstrecken, Bohrungen von der Oberfläche her oder durch beide Methoden gleichzeitig erfolgen. Die anfänglich erheblichen zusitzenden Wassermengen werden so allmählich herabgesetzt. Die E n t w ä s s e r u n g und E n t g a s u n g des „ D e t r i t u s " erfolgt durch Grubenbaue, die ein Drainagesystem erzeugen. Die A b s e n k u n g des Wasserspiegels sowie die D r u c k a b n a h m e werden in Bohrungen beobachtet. In der Nähe der Entwässerungsstellen bildet sich eine Zone aus, in der der wasserführende Horizont keine gespannten Wässer mehr aufweist. Die dem „ D e t r i t u s " gegenwärtig entzogene Wassermenge b e t r ä g t 4 m 3 / m i n , das entspricht rd. 2 Mill. m 3 / Jahr. Der Gesamtwasserzufluß zu den Grubenbauen (114 km 2 ) b e t r ä g t 2 9 m 3 / m i n ; der spezifische Zufluß pro l k m 2 also 2531/min. Über die H ä l f t e davon entfällt auf Schächte, in denen die karbonischen Gesteine nicht von Tertiär überdeckt sind. In Grubenfeldern unter miozänen Schichten b e t r ä g t der spezifische Wasserzufluß 150 1/min. In neuen Grubenfeldern im südlichen Teil des Gebiets von O s t r a v a — K a r v i n á ist die hydrogeologische und die Gascharakteristik der Wässer anders als in den in Betrieb befindlichen Gruben des nördlichen Teiles.

Die Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen genügen nicht für eine vollständige Beurteilung der hydrogeologischen Verhältnisse des Gebietes von O s t r a v a — K a r v i n ä . E s sind daher noch folgende Arbeiten durchzuführen: 1. Festlegung der Grenze des „Detritus" im gesamten Gebiet von Ostrava —Karvinä 2. Untersuchung der Eigenschaften der waserführenden Horizonte in wenig erkundeten Bereichen 3. Bestimmung der Grenze der Wasser- und Gasführung des „Detritus" 4. Untersuchung der Wechselbeziehungen zwischen den wasserführenden Horizonten 5. Prüfung der Möglichkeit, den „Detritus" durch Bohrungen von der Tagesoberflüche aus zu entwässern Alle diese Forschungs- und Erkundungsarbeiterl sind Voraussetzung für die L ö s u n g des H a u p t p r o b l e m s : Gewinnung der von „ D e t r i t u s " überdeckten Steinkohlenflöze. Ihre bisher erkundeten Außerbilanzvorräte bilden ein F ü n f t e l aller geologischen Vorräte. Zusammenfassung Nach der geologischen Charakteristik des Steinkohlenreviers von Ostrava — Karvinä beschreibt Verf. die wasserführenden Horizonte und die Wassertypen. Den liydrogeologisch und bergbautechnisch wichtigsten wasserführenden Horizont bildet der „Detritus", d. h. die basalen klastischen Gesteine des Unteren Miozäns. Ziel aller Untersuchungs- und Erkundungsarbeiten ist die Gewinnung der von „Detritus" überdeckten Steinkohlenflöze (Außerbilanzvorräte), die einem Fünftel der bisher erkundeten geologischen Vorräte entsprechen. Pe3H)Me OxapaKTepH30BaB reonormo KäMeHHoyrojiLHoro paöona OcTpaBa—KapBHHa, aBTop oimcHBaeT BosoHocHwe ropH30HTBI H THIIBL BOA- TaK Ha3. „fleTpHT", T . e. 6a3anbHi>ie OÖJIOMOHHBie nOpOÄBI IIHJKHerO MHOIjeHcl, HBJIHeTCH BaiKHeftlHHM BOAOHOCHHM r0pH30HT0M B HmporeOJlOrmeCKOM H ropHOTexHHiecKOM OTHOineHHHx. IJejiB Bcex HCCJiefloBATEJIBCKUX H pa3BeROHHBix p a S o T 3aKJiioHaeTCH B p a s p a -

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Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

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FISCHER / U n t e r s u c h u n g der Q u a r z p o r p h y r e

horizons and types of water. The most important waterbearing horizon from a hydrogeological and mining point of view is formed by the „detritus", i. e. basal clastic rocks of the Lower Miocene. The aim of all reconnaissance and exploration works is the extraction of coal seams (external balance reserves) c o v e r e d b y the „ d e t r i t u s " , which correspond to one fifth of the geological reserves so far reconnoitred.

Literatur CicHA, J . : Mikrobiostratigraphie des Miozäns im Gebiet von Ostrava. — Sammelbd. Geol. Zentralamt, Abt. Paläont., Prag 1959 (tschech.). VKBICKY', B.& J. SULC : Die Ermittlung der Wechselbeziehungen der Grundwässer. - Z. „Kohle", I, Nr. 6, S. 1 9 0 - 1 9 4 , Prag 1959 (tschech.). Sammelband der Arbeiten der Konferenz über die Geologie des Gebiets von Ostrava — Karvinit. — Ostrava 1959 (tschech.).

Gesteinstedinisdie Untersuchung der Quarzporphyre im Raum Würzen (Nordwestsachsen) MANFRED F I S C H E « , W e i m a r

Die Gesteine Der östliche Teil des Untersuchungsgebietes wird vom älteren Rochlitzer Quarzporphyr beherrscht. Im westlichen Teil tritt, neben einigen Vorkommen von Pyroxengranitporphyr, der Pyroxenquarzporphyr auf. Einige Aufschlüsse (Kieferberg, Wolfsberg) bestätigen das höhere Alter des Rochlitzer Quarzporphyrs und des Pyroxenquarzporphyrs gegenüber dem Pyroxengranitporphyr. 1. Rochlitzer Quarzporphyr

Der Rochlitzer Quarzporphyr tritt in mehreren Varietäten auf (PIETZSCH 1956). Neuerdings werden die Vorkommen im SE des Untersuchungsgebietes als Dornreichenbacher Quarzporphyr abgegrenzt (LEMCKE1'957). Eine nähere Untersuchung dieser Varietät erfolgte im Steinbruch am Stolpenberg bei Dornreichenbach. Die porphyrische Struktur des Gesteins ist durch das Vorherrschen der Grundmasse deutlich. Die Grundmasse besitzt ein sehr ausgeprägtes Fluidalgefüge, das auf Bruchflächen zwar schlecht, auf manchen Plattenflächen und auf dazu parallelen Anschliffen aber gut zu beobachten ist. Kleine, selten über 25 cm lange Flasern umfließen einzeln oder angehäuft in schlängelnder Bewegung annähernd parallel die Einsprenglinge, und zwar in einer Fließrichtung, die bis zu 25° nach NW einfällt. Häufig sind flache, mit Quarz und Turmalin gefüllte Hohlräume von wenigen Zentimetern im Durchmesser. Im Steinbruch treten verschiedene, sich durch ihren Gehalt an Roteisen unterscheidende Ausbildungen auf. Das mikroskopische Bild zeigt in einer mikro- bis kryptokristallinen Grundmasse 2—6 mm große Einsprenglinge, vorwiegend von Quarz und Orthoklas, zurücktretend von Plagioklas und Biotit. Fast alle Einsprenglinge besitzen glatte Umrisse, so daß keine enge Kornbindung zwischen den großen Kristallen und der Grundmasse vorliegt. Das Verhältnis von Grundmasse zu Einsprenglingen liegt bei 2 : 1 . Der Plagioklas ist stärker angegriffen als der Orthoklas. Die Trübung besteht aus einem hochbrechenden Glimmermineral und Kaolinit. Die Zwillingslamellen sind manchmal nur mit Mühe, zuweilen gar nicht mehr zu erkennen. Biotit tritt in vollständiger Form oder in kleinen Fetzen auf, oft umgewandelt in Chlorit und Magnetit. Er ist in das fluidale Fließgefüge parallel eingeregelt. Die mikro- bis 1 ) Eingang des Manuskripts in der Eedaktion: 15. 5. 1962. Der Beitrag ist ein Auszug aus einer Diplomarbeit des Instituts für Geologie und Technische Gesteinskunde, Fakultät Baustoffingenieurwesen, der Hochschule für Architektur undBanwesen infWeimar. Herrn Nationalpreisträger Prof. Dr. W. HOPPE sei für seine Unterstützung herzlich gedankt.

kryptokristalline Grundmasse besteht aus 2—15 [j., meist 3 ¡x großen und miteinander verzahnten Komponenten von Quarz, Feldspat, Eisenglanz, Magneteisen, Biotit, Apatit und Zirkon. Unregelmäßig verteilt liegen darin feinste Roteisenschüppchen, die dem Schliff bei Auflicht einen rötlichen Schimmer und dem Gestein sein rotes Aussehen verleihen. Die Grundmasse ist nicht überall auflösbar. Gesteinsglas wird an ihrer Zusammensetzung mit beteiligt sein. Im Steinbruch am Stolpenberg tritt eine ausgezeichnete plattige Zerteilung auf. Die Platten sind immer ebenflächig, werden aber nur selten von parallelen Flächen gebildet, so daß sie nach einigen Metern horizontal wie vertikal auskeilen oder nur schwächer und wieder stärker werden. Die Dicke der Platten schwankt zwischen 1 cm und gelegentlich bis 2 m, wobei die 3-cmPlatten am häufigsten sind. Das Streichen und Fallen der Platten hält sich an zwei Systeme: a) 50—60°, 7 5 - 8 0 ° S E ; b) 9 5 - 1 1 0 ° , 80° S. Beide Richtungen treten sowohl voneinander getrennt als auch gemeinsam auf. Da die Plattenstärken im ersten System im Durchschnitt kleiner sind als im zweiten, tritt die 50—60°-Richtung häufiger auf als die andere. Die Horizontalgliederung des Felsens ist sehr unregelmäßig und von der Stärke der Platten abhängig. Zum Hangenden hin ist eine geringe oberflächenparallele „Bankung" festzustellen. Es ließ sich keine klare Entscheidung treffen, ob es sich bei der Plattung um Absonderungsformen oder um tektonisch- bedingte Klüfte handelt. Das Einhalten der beiden Streichrichtungen der Plattung spricht allerdings für eine tektonische Anlage. Der hohe Gehalt des Gesteins an kryptokristalliner Grundmasse bedingt gute technische Spaltbarkeit und damit seine Eignung für Kleinpflaster- und Mosaikherstellung, die durch die dünnplattige Ausbildung noch vereinfacht und erleichtert wird. Bevorzugte Spaltbarkeit parallel zu den Tafelflächen besteht nicht. Die Fluidaltextur hat hierauf keinen Einfluß. Auch das spricht dagegen, daß es sich bei der Plattung um Absonderungsformen handelt. Im Bruch steht überall frisches Gestein an. Der hohe Quarzgehalt sowie die innige Verzahnung der Grundmassegemengteile bedingen die Widerstandsfähigkeit gegenüber der Verwitterung. Wenn diese auftritt, läßt sie sich zuerst in der Grundmasse nachweisen. Die in allen Schliffen zu erkennende Trübung der Feldspäte ist in technischer Hinsicht für das Gestein nicht qualitätsmindernd. Von der Kaolinisierung des Porphyrs

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

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FISCHER / U n t e r s u c h u n g der Q u a r z p o r p h y r e

horizons and types of water. The most important waterbearing horizon from a hydrogeological and mining point of view is formed by the „detritus", i. e. basal clastic rocks of the Lower Miocene. The aim of all reconnaissance and exploration works is the extraction of coal seams (external balance reserves) c o v e r e d b y the „ d e t r i t u s " , which correspond to one fifth of the geological reserves so far reconnoitred.

Literatur CicHA, J . : Mikrobiostratigraphie des Miozäns im Gebiet von Ostrava. — Sammelbd. Geol. Zentralamt, Abt. Paläont., Prag 1959 (tschech.). VKBICKY', B.& J. SULC : Die Ermittlung der Wechselbeziehungen der Grundwässer. - Z. „Kohle", I, Nr. 6, S. 1 9 0 - 1 9 4 , Prag 1959 (tschech.). Sammelband der Arbeiten der Konferenz über die Geologie des Gebiets von Ostrava — Karvinit. — Ostrava 1959 (tschech.).

Gesteinstedinisdie Untersuchung der Quarzporphyre im Raum Würzen (Nordwestsachsen) MANFRED F I S C H E « , W e i m a r

Die Gesteine Der östliche Teil des Untersuchungsgebietes wird vom älteren Rochlitzer Quarzporphyr beherrscht. Im westlichen Teil tritt, neben einigen Vorkommen von Pyroxengranitporphyr, der Pyroxenquarzporphyr auf. Einige Aufschlüsse (Kieferberg, Wolfsberg) bestätigen das höhere Alter des Rochlitzer Quarzporphyrs und des Pyroxenquarzporphyrs gegenüber dem Pyroxengranitporphyr. 1. Rochlitzer Quarzporphyr

Der Rochlitzer Quarzporphyr tritt in mehreren Varietäten auf (PIETZSCH 1956). Neuerdings werden die Vorkommen im SE des Untersuchungsgebietes als Dornreichenbacher Quarzporphyr abgegrenzt (LEMCKE1'957). Eine nähere Untersuchung dieser Varietät erfolgte im Steinbruch am Stolpenberg bei Dornreichenbach. Die porphyrische Struktur des Gesteins ist durch das Vorherrschen der Grundmasse deutlich. Die Grundmasse besitzt ein sehr ausgeprägtes Fluidalgefüge, das auf Bruchflächen zwar schlecht, auf manchen Plattenflächen und auf dazu parallelen Anschliffen aber gut zu beobachten ist. Kleine, selten über 25 cm lange Flasern umfließen einzeln oder angehäuft in schlängelnder Bewegung annähernd parallel die Einsprenglinge, und zwar in einer Fließrichtung, die bis zu 25° nach NW einfällt. Häufig sind flache, mit Quarz und Turmalin gefüllte Hohlräume von wenigen Zentimetern im Durchmesser. Im Steinbruch treten verschiedene, sich durch ihren Gehalt an Roteisen unterscheidende Ausbildungen auf. Das mikroskopische Bild zeigt in einer mikro- bis kryptokristallinen Grundmasse 2—6 mm große Einsprenglinge, vorwiegend von Quarz und Orthoklas, zurücktretend von Plagioklas und Biotit. Fast alle Einsprenglinge besitzen glatte Umrisse, so daß keine enge Kornbindung zwischen den großen Kristallen und der Grundmasse vorliegt. Das Verhältnis von Grundmasse zu Einsprenglingen liegt bei 2 : 1 . Der Plagioklas ist stärker angegriffen als der Orthoklas. Die Trübung besteht aus einem hochbrechenden Glimmermineral und Kaolinit. Die Zwillingslamellen sind manchmal nur mit Mühe, zuweilen gar nicht mehr zu erkennen. Biotit tritt in vollständiger Form oder in kleinen Fetzen auf, oft umgewandelt in Chlorit und Magnetit. Er ist in das fluidale Fließgefüge parallel eingeregelt. Die mikro- bis 1 ) Eingang des Manuskripts in der Eedaktion: 15. 5. 1962. Der Beitrag ist ein Auszug aus einer Diplomarbeit des Instituts für Geologie und Technische Gesteinskunde, Fakultät Baustoffingenieurwesen, der Hochschule für Architektur undBanwesen infWeimar. Herrn Nationalpreisträger Prof. Dr. W. HOPPE sei für seine Unterstützung herzlich gedankt.

kryptokristalline Grundmasse besteht aus 2—15 [j., meist 3 ¡x großen und miteinander verzahnten Komponenten von Quarz, Feldspat, Eisenglanz, Magneteisen, Biotit, Apatit und Zirkon. Unregelmäßig verteilt liegen darin feinste Roteisenschüppchen, die dem Schliff bei Auflicht einen rötlichen Schimmer und dem Gestein sein rotes Aussehen verleihen. Die Grundmasse ist nicht überall auflösbar. Gesteinsglas wird an ihrer Zusammensetzung mit beteiligt sein. Im Steinbruch am Stolpenberg tritt eine ausgezeichnete plattige Zerteilung auf. Die Platten sind immer ebenflächig, werden aber nur selten von parallelen Flächen gebildet, so daß sie nach einigen Metern horizontal wie vertikal auskeilen oder nur schwächer und wieder stärker werden. Die Dicke der Platten schwankt zwischen 1 cm und gelegentlich bis 2 m, wobei die 3-cmPlatten am häufigsten sind. Das Streichen und Fallen der Platten hält sich an zwei Systeme: a) 50—60°, 7 5 - 8 0 ° S E ; b) 9 5 - 1 1 0 ° , 80° S. Beide Richtungen treten sowohl voneinander getrennt als auch gemeinsam auf. Da die Plattenstärken im ersten System im Durchschnitt kleiner sind als im zweiten, tritt die 50—60°-Richtung häufiger auf als die andere. Die Horizontalgliederung des Felsens ist sehr unregelmäßig und von der Stärke der Platten abhängig. Zum Hangenden hin ist eine geringe oberflächenparallele „Bankung" festzustellen. Es ließ sich keine klare Entscheidung treffen, ob es sich bei der Plattung um Absonderungsformen oder um tektonisch- bedingte Klüfte handelt. Das Einhalten der beiden Streichrichtungen der Plattung spricht allerdings für eine tektonische Anlage. Der hohe Gehalt des Gesteins an kryptokristalliner Grundmasse bedingt gute technische Spaltbarkeit und damit seine Eignung für Kleinpflaster- und Mosaikherstellung, die durch die dünnplattige Ausbildung noch vereinfacht und erleichtert wird. Bevorzugte Spaltbarkeit parallel zu den Tafelflächen besteht nicht. Die Fluidaltextur hat hierauf keinen Einfluß. Auch das spricht dagegen, daß es sich bei der Plattung um Absonderungsformen handelt. Im Bruch steht überall frisches Gestein an. Der hohe Quarzgehalt sowie die innige Verzahnung der Grundmassegemengteile bedingen die Widerstandsfähigkeit gegenüber der Verwitterung. Wenn diese auftritt, läßt sie sich zuerst in der Grundmasse nachweisen. Die in allen Schliffen zu erkennende Trübung der Feldspäte ist in technischer Hinsicht für das Gestein nicht qualitätsmindernd. Von der Kaolinisierung des Porphyrs

Zeitschrift lür angewandte Geologie (1963) Heft 2

80 an der prätertiären Landoberfläche sind nach der Abr ä u m u n g des Felsens im Pleistozän nur geringe, an der Oberfläche nachweisbare Spuren übriggeblieben. Der A b r a u m des Steinbruches besteht nur aus pleistozänen Bildungen, vorwiegend Sandlöß, dem Windkanter eingestreut sind, und R e s t e n einer Grundmoräne. 2. Pyroxenquarzporphyr

Der in zahlreichen Vorkommen auftretende Pyroxenquarzporphyr ist kein einheitliches Gestein. Vielmehr lassen sich eine 1. äußerst pyroxenarme, eine 2. pyroxenarme, eine 3. pyroxenreiche und eine 4. sehr pyroxenreiche Varietät unterscheiden. Gegenwärtig findet nur der A b b a u der äußerst pyroxenarmen und der pyroxenreichen Varietät s t a t t . Die Gesteinsbeschreibung beschränkt sich daher auf die Steinbrüche Zinkenberg bei Collmen-Böhlitz (1. Varietät) sowie Breiter Berg und Weinberg bei L ü p t i t z (3. Varietät). Die porphyrische S t r u k t u r des Gesteins a m Zinkenberg bei Collmen-Böhlitz, das bei bloßem Betrachten strukturell f a s t den Eindruck eines Tiefengesteins erweckt, erkennt m a n deutlich erst unter der Lupe. In der schwarz- bzw. rötlichgrauen G r u n d m a s s e lassen sich Einsprenglinge unterscheiden, die je nach ihrer Eigenfarbe dem Gestein eine graue oder mehr rötliche Ges a m t f a r b e verleihen. Die Feldspäte, weißlicher, gelblicher oder rötlicher Orthoklas und farbloser oder grünlicher Plagioklas, herrschen in den Porphyren gegenüber dem Q u a r z mengenmäßig vor. Wenig häufig ist körniger, mattgrüner Pyroxen. Biotit tritt sehr selten auf. D a s Gestein zeigt gute, aber nach keiner Richtung bevorzugte Spaltbarkeit, auch nicht nach der Anordnung der Schlieren. Zwischen der G r u n d m a s s e und den großen Kristallen herrscht gute Kornbindung, die durch Resorptionsrinden und m a g m a t i s c h e Korrosion noch verbessert wird. Nur ein Teil der Einsprenglinge wird von glatten Flächen begrenzt. Die F e l d s p ä t e sind getrübt, der Plagioklas ist außerdem im Innern serizitisiert, wobei die Zwillingslamellierung noch erhalten bleibt. P y r o x e n und Biotit treten im frischen Zustand auf. Die Grundm a s s e ist schwer auflösbar. Außer den Mineralien der Einsprenglinge lassen sich Magnetit, Roteisenerz, mehr oder weniger fein verteilt das ganze Gestein durchsetzend, ferner A p a t i t und Zirkon erkennen. Überall fällt im B r u c h eine Flaserung des Gesteins auf, die dadurch zustande k o m m t , daß sich in der Grundmasse parallel angeordnete, unregelmäßig begrenzte Schlieren finden, in denen die Einsprenglinge zurücktreten oder ganz fehlen. Diese schlierigen Nester in der G r u n d m a s s e besitzen einen Durchmesser bis zu mehreren Zentimetern. Sie sind stets flach und liegen immer horizontal. D a s Gestein ist nicht von gleichmäßiger Beschaffenheit. E i n e m hellgrauen, sehr einsprenglingsreichen Gestein mit nur hellen, gelblichen und grünlichen F e l d s p ä t e n im Osten des Bruches steht ein dunkler, etwas rötlicher, augenscheinlich weniger grob struierter und einsprenglingsärmerer T y p im Westen gegenüber. Dazwischen existiert eine ganze Reihe Ubergangsglieder. Spezielle Untersuchungen zur F r a g e der Absonderung und K l ü f t u n g wurden nicht vorgenommen. Abbautechnisch sind zwei Gliederungssysteme mit einem Streichen v o n 90 bis 110° und 160 bis 170° von Bedeutung. Bei

FISCHER / U n t e r s u c h u n g d e r Q u a r z p o r p h y r e

diesen Flächen wird es sich u m tektonisch bedingte K l ü f t e handeln, nicht u m Absonderungsformen. Soweit im B r u c h unfrisches Gestein a u f t r i t t , ist zwischen kaolinitisch zersetztem und durch j üngereVerwitterung verändertem Porphyr zu unterscheiden. D a s durch Kaolinisierung an der alten Landoberfläche wertgeminderte Gestein durchzieht in mehreren Dezimeter bis mehrere Meter mächtigen, vertikalen, zerklüfteten Zonen die Felsen. T y p i s c h ist' immer eine sehr dünnplattige Absonderung bzw. K l ü f t u n g des Gesteins a m R a n d e und auch innerhalb der kaolinisierten Partie. E t w a 2 % des Felsens sind s t a r k kaolinisch zersetzt. Stellenweise, besonders auf der B e r g k u p p e , ist das Gestein an der Felsoberfläche kaolinisiert, und zwar desto tiefer, je stärker der Felsen zerklüftet ist. Die jüngere Oberflächenverwitterung des Pyroxenquarzporphyrs macht sich durch Vergrusung und B r a u n f ä r b u n g bemerkbar und ist nur in A b r a u m n ä h e von wesentlicher B e d e u t u n g . Außer den kaolinisierten Partien setzt sich der A b r a u m aus einer Humusdecke, der pleistozänen Bedeckung und aus dem oberflächlich verwitterten Q u a r z p o r p h y r z u s a m m e n . Der A b r a u m beträgt, auf die G e s a m t a b b a u h ö h e umgerechnet, etwa 4 , 5 % . Grundmoränentrichter erschweren die Mechanisierung der Abraumbeseitigung. Der Geschiebemergel h a f t e t in feuchtem Zustand fest a m Gestein und führt zu Qualitätsminderungen der hereingewonnenen Massen. Zwei große, dicht beieinander liegende Steinbrüche a m Breiten B e r g und a m Weinberg bei L ü p t i t z schließen die pyroxenreiche Varietät des P y r o x e n q u a r z p o r p h y r s auf. Sie ist stets von dunkler, grau- bis grünlichschwarzer F a r b e , die durch die G r u n d m a s s e bedingt ist. Neben dunklen k o m m e n auch helle Einsprenglinge vor, die aber erst im Anschliff deutlich hervortreten. Q u a r z ist spärlich, F e l d s p a t reichlich vorhanden. Auf vielen, s t a r k glänzenden Spaltflächen ist die Zwillingslamellierung des farblosen Plagioklases zu erkennen. Orthoklas bildet weißliche Kristalle aus und ist seltener. Sehr zahlreich finden sich dunkelgrüne, stumpf aussehende Pyroxenkörnchen. Kennzeichnend für das Gestein sind sehr häufig schwarze Schlieren mit einer felsitischen Grundm a s s e und einzelnen, lebhaft glänzenden Feldspateinsprenglingen. Meist ist der U b e r g a n g zur G r u n d m a s s e des Gesteins mehr oder weniger fließend, zuweilen sind aber auch scharfe Grenzen entwickelt. In der schwer oder nur unvollkommen auflösbaren mikrokristallinen G r u n d m a s s e sind außer den genannten Mineralien Magnetit, Titaneisen, A p a t i t und Zirkon zu erkennen. Die Mineralien treten im frischen Zustand auf. Die Felds p ä t e erscheinen z. T. getrübt, Einschlüsse von hellen Glimmermineralien sind selten. Soweit eine felsitische G r u n d m a s s e vorliegt, ist mit der E n t w i c k l u n g von Gesteinsglas zu rechnen. Die Gemengteile sind eng verzahnt. Die G r u n d m a s s e überwiegt die Einsprenglinge u m das l , 5 f a c h e . Im Weinbergbruch ist es möglich, einige Erscheinungen im Felsen eindeutig als Absonderung zu charakterisieren. Die Wirkung tektonischer K r ä f t e läßt sich im B r u c h des Breiten Berges nachweisen. E i n m a l sind es g u t ausgebildete Säulen, zum anderen handelt es sich u m kalkspatgefüllte K l ü f t e . Die K l u f t m e s s u n g e n an großen Flächen geben folgende H ä u f u n g s w e r t e des Streichens und F a l l e n s : 1. 7 0 - 8 5 ° , 70° S, 2. 1 4 0 - 1 6 5 ° , 80° E und 60° W .

Zeitschrift l ü r angewandte Geologie ( 1 9 6 3 ) Heft 2

FISCHER / Untersuchung der Q u a r z p o r p h y r e

Die etwas gröbere Grundmasse des Gesteins ließe eigentlich schlechtere S p a l t b a r k e i t als beim P o r p h y r v o m Zinkenberg erwarten. W e n n sie t r o t z d e m besser ist, so ist das wohl auf den geringen G e h a l t an E i n sprenglingen, auf die mikrokristalline sowie vor allem auf die glasige, mikrofelsitische Grundmasse zurückzuführen. E i n e bessere S p a l t b a r k e i t parallel zu der Fluid a l t e x t u r der Grundmasse ist n i c h t ausgebildet. Das Gestein ist gegenüber der chemischen Verwitterung sehr beständig. Durchgehend v e r w i t t e r t sind nur kleine Gesteinsbrocken m i t Durchmessern < 10 cm. Im allgemeinen ist eine s t a r k b r a u n gefärbte dünne Verwitterungskruste um einen völlig frischen K e r n c h a r a k t e r i stisch. Der Anteil unfrischen Materials im ausgehenden Gestein w ä c h s t m i t dessen Zerklüftung. Diese reicht aber verschieden tief und zuweilen bis mehrere Meter u n t e r die eigentliche A b r a u m d e c k e . Grusbildung bleibt auf die obersten L a g e n der s t a r k zerklüfteten Zone bes c h r ä n k t . Kaolinisierter Quarzporphyr t r i t t nur ein einziges Mal in einem größeren V o r k o m m e n auf, und zwar gangförmig. Die A b r a u m v e r h ä l t n i s s e sind den früher beschriebenen ähnlich. Nur der Geschiebelehm ist durch A u f n a h m e von grusigem Gestein aus dem F e l s u n t e r g r u n d hier wesentlich grobkörniger als a m Zinkenberg und h a f t e t daher weniger an den Steinen. Die M ä c h t i g k e i t der pleistozänen A b r a u m d e c k e wächst m i t a b n e h m e n d e r relativer Höhenlage schnell an. Gcsteinstechnische Verhältnisse I m U n t e r s u c h u n g s g e b i e t befinden sich 40 Steinbrüche. D a v o n k ö n n e n 17 als groß, 14 als m i t t e l g r o ß und 9 als klein bezeichnet werden, wenn m a n zugrunde legt, daß in „ g r o ß e n " m e h r als eine halbe Million T o n nen, in „ m i t t e l g r o ß e n " 1 0 0 0 0 — 5 0 0 0 0 0 T o n n e n und in „ k l e i n e n " B r ü c h e n weniger als 1 0 0 0 0 T o n n e n Gestein im J a h r a b g e b a u t wurden. Von den 40 S t e i n b r ü c h e n sind 3 1 aufgelassen, 1 1 davon m i t W a s s e r gefüllt. An 7 der 9 in B e t r i e b befindlichen S t e i n b r ü c h e sind S c h o t t e r werke angegliedert; 6 davon besitzen Gleisanschluß. Auf B l a t t Thallwitz liegen 18, auf B l a t t Schildau und B l a t t Dahlen jeweils 8 und auf B l a t t W ü r z e n 6 Steinb r ü c h e . Auf die verschiedenen P o r p h y r e verteilen sie sich wie f o l g t : R o c h l i t z e r Quarzporphyr 11, Dornreichenb a c h e r Quarzporphyr 8, äußerst p y r o x e n a r m e r QuarzAn feit'an der

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Abb. 2. Klultabstände im Bruch Zinkenberg, Sohle II, E, Meßstrecke: 56 m, Anzahl der Klüfte: 76; Sprenger/1000 t: 237, Anteil an der Gesamtstrecke für 60 cm Kluftabstand: 71,5% porphyr 15, p y r o x e n a r m e r 1, pyroxenreicher 2, sehr pyroxenreicher 1, P h y r o x e n g r a n i t p o r p h y r 2. Aus den zahlreichen Aufschlüssen wurden 4 Steinb r ü c h e ausgewählt und näher u n t e r s u c h t . Die m a k r o und mikroskopischen Beschreibungen der P o r p h y r e und die B e u r t e i l u n g der B r ü c h e , die hier nur s t a r k gekürzt m i t g e t e i l t werden, »sollten die Grundlage für die gesteinstechnischen Untersuchungen der zu B a u s t o f f e n weiterverarbeiteten Gesteine bilden. E s wurde besonders W e r t darauf gelegt, Beziehungen zwischen der Petrographie der Gesteine und ihren technologischen sowie b a u t e c h n i s c h e n E i g e n s c h a f t e n zu finden. B e i genügender Sorgfalt l ä ß t sich in allen B r ü c h e n frisches sowie wetter- und frostbeständiges Material gewinnen. Die vorliegenden W e r t e der Druckfestigkeit entsprechen v o l l k o m m e n den bei verschiedener Verwendung an diese Gesteine gestellten Anforderungen. B e i der Verwendung im S t r a ß e n b a u , besonders als B r e c h e r g u t , spielt die Druckfestigkeit bei allgemeiner Gütebeurteilung nur eine untergeordnete Rolle. Die wichtigeren Zähigkeitsprüfungen fehlen in neuerer Zeit. I m folgenden werden ergänzende gesteinstechnische U n t e r s u c h u n g e n beschrieben, die neben den Zähigkeitsprüfungen bei der Gesteinsbeurteilung an erster Stelle stehen müssen. 1. Beziehungen zivisehen A b b a u und Zerklüftung der Gesteine

ßesamtstrecke 20 %

81

10 -

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cm

Kluftabstand

Abb. 1. Kluftabstände im Bruch Zinkenberg, Sohle I, S E , Meßstrecke : 2 6 m, Anzahl der Klüfte: 86; Sprenger/1000 t : 42, Anteil an der Gesamtstrecke für S; 60 cm Kluftabstand: 2 0 %

Die W i r t s c h a f t l i c h k e i t des Maschineneinsatzes in einem modernen S c h o t t e r w e r k ist weitgehend abhängig von der A b s t i m m u n g der B a g g e r und Vorbrechergrößen auf die B r o c k e n d u r c h m e s s e r im H a u f w e r k ; d. h., ein sehr grobstückiges L a d e g u t v e r l a n g t größere und robustere Lade-, Förder- und Zerkleinerungsmaschinen als ein kleinstückiges. W e n n ein l - m 3 - L ö f I e l zügig arbeiten soll, dürfen die K a n t e n l ä n g e n der größten Gesteinsb r o c k e n n i c h t wesentlich über 0 , 6 m liegen. D e r a r t i g kleinstückiges L a d e g u t fällt aber bei den Großbohrlochsprengungen der Quarzporphyrfelsen n i c h t an, und die großen B l ö c k e müssen als „ K n a p p e r " noch einmal gesprengt werden. Das v e r u r s a c h t n i c h t unerhebliche zusätzliche K o s t e n . Da in den B r ü c h e n Verschiedenheiten sowohl im anstehenden Felsen als auch im anfallenden Haufwerk

Zeitschrift für angewandte Geologie (1968) Heft 2 FISCHER / U n t e r s u c h u n g der Q u a r z p o r p h y r e

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Anzahl

10 20 30 40 50 60 —et7i

70 80 90

150

200

Klüftabstand

Abb. 3. Kluftabstände im Bruch Breiter Berg, Südbruch, S, Meßstrecke: 33m, Anzahl der Klüfte: 78, Sprenger/10001: 94, Anteil an der Gesamtstrecke für 60 cm Kluftabstand: 42% festgestellt wurden, wurde der Versuch unternommen, hierfür gegenseitige zahlenmäßige Beziehungen zu finden. D a z u war es notwendig, an der Felswand und in dem hereingesprengten Material Messungen durchzuführen und diese in geeigneter Weise auszuwerten. L ä ß t m a n einmal den Zerkleinerungseffekt der Sprengung außer acht, so darf m a n annehmen, daß das Gestein als losgelöstes H a u f w e r k genau die gleiche Zusammensetzung hinsichtlich der Brockengrößen besitzt wie innerhalb des zerklüfteten Felsens. Mißt m a n daher die gegenseitigen A b s t ä n d e der K l ü f t e oder Absonderungsfugen i m Gestein über eine genügend lange Strecke, so erhält m a n eine A u s k u n f t über die Häufigkeit kleiner oder großer k o m p a k t e r Felsflächen und daher über das Vorhandensein verschieden großer Gesteinsbrocken. Die Darstellung der Häufigkeit h a t allerdings wenig Aussagewert. Sie zeigt nur, daß sich in der W a n d innerhalb der gemessenen Strecke besonders viel Absonderungsfugen oder K l ü f t e befinden. U m diese in ihrer Bedeut u n g hervortreten zu lassen, ist es zweckmäßig, die S u m m e n gleicher K l u f t a b s t ä n d e auf die g e s a m t e an der W a n d ausgemessene Strecke zu beziehen. Die Säulen der D i a g r a m m e (Abb. 1 bis 6) veranschaulichen, in welchem Verhältnis zur G e s a m t w a n d l ä n g e solche Partien auftreten, in denen die K l u f t a b s t ä n d e den auf der Abszisse angegebenen Größen entsprechen. Bei derartigen Messungen ist festzustellen, daß nur dann ein brauchbares Ergebnis erhalten wird, wenn das Gestein polyedrisch, kugelig, säulig-bankig oder regelmäßig parallelepipedisch, dagegen nicht b a n k i g oder p l a t t i g abgesondert ist. Wenn die Kleinstückigkeit eines H a u f w e r k s von der S t r u k t u r des Felsgesteins, v o n dem es gewonnen wird, abhängig ist, dann muß sich d a s auch in der Beschaffenheit des H a u f w e r k s nachweisen lassen, das an Felspartien gewonnen wird, die auf Grund derartiger Messungen entweder ein grobes oder ein feines Material erwarten lassen. Zwischen den Größenmessungen i m Haufwerk und den ermittelten K l u f t a b s t ä n d e n im Felsgestein muß dann eine b e s t i m m t e Abhängigkeit bestehen. D a eine e x a k t e Größenanalyse eines Haufwerks vor der B r u e h w a n d nicht ohne weiteres möglich ist, diente als Beurteilungsmaßstab für die Zusammensetzung des H a u f w e r k s die auf 1000 Tonnen Gestein umgerechnete Anzahl an Knäpperschüssen. Alle Gesteinsbrocken, die größer als etwa 0,6 X 0,6 X 0,6 m sind, müssen durch Sprengung zerkleinert werden, wenn sie den nachfolgenden Lade-, Förder- und Brechprozeß nicht stören sollen. Dieses K r i t e r i u m war sowohl

im Bruch Zinkenberg als auch im B r u c h Breiter B e r g anwendbar, da etwa gleiche Sprengmethoden und gleiche Bagger-j Dumper- und Vorbrechertypen Vergleiche ermöglichten. In den Brüchen Zinkenberg und Breiter B e r g wurden sechs W a n d a b s c h n i t t e auf K l u f t a b s t ä n d e untersucht. Die Ergebnisse v o n 4 Messungen sind in den Abb. 1 bis 4 enthalten. Außerdem wurde die Anzahl der „ K n ä p p e r " pro 1000 Tonnen des an den gemessenen Felspartien gewonnenen H a u f w e r k s b e s t i m m t . In der A b b . 7 sind auf der Ordinate die auf 1000 Tonnen H a u f w e r k anfallenden „ K n ä p p e r " aufgetragen und auf der Abszisse die auf die Gesamtstrecke des untersuchten Bruchabschnitts bezogene S u m m e (in % ) aller gemessenen K l u f t a b s t ä n d e , die größer als 60 cm sind. Die aus zwei verschiedenen Brüchen s t a m m e n d e n Werte zeigen, daß mit geringer werdender Zerklüftung des Felsgesteins der Anfall an großen Gesteinsbrocken im H a u f w e r k zunimmt. Sie lassen ferner erkennen, daß ein stark zerklüftetes Gestein wirtschaftlicher a b z u b a u e n ist als ein sehr k o m p a k t e s . Die Wirtschaftlichkeit drückt sich in geringen Bohrkosten, im niedrigen spezifischen Sprengstoffeinsatz und im schonenden E i n s a t z der Maschinen aus. Demnach liefert die angewandte Meßmethode die Grundlagen für einen wirtschaftlichen A b b a u .

32 % 28 26

24 22 20 18

16

14 12

1"

AmaM

m

200

10 20 30 40 SO 60 70 SO 90 100 —— cm

Kluftabstand

Abb. 4. Kluftabstände im Bruch Breiter Berg, Südbruch, S E , Meßstrecke: 40m, Anzahl der Klüfte: 138, Sprenger/1000 t : 24, Anteil an der Gesamtstrecke für ^ 60 cm Kluftabstand: 10%

Amahl

10 20 30 4-0 SO 60 70 80 ì —

cm

100

ISO

Klüftabstand

Abb. 5. Kluftabstände im Bruch Weinberg, Meßstrecke : 90 m, Anzahl der Klüfte : 211

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 FISCHER / Untersuchung der Quarzporphyre

83

Anzahl SO

70 60 ¡0

;

40 30 20 W

01234-5678910

20

0

30 4C 50 60 70 —

cm

Kiuftabstand

A b b . 6. K l u f t a b s t ä n d e im B r u c h Stolpenberg, M e ß s t r e c k e : 50 m, Anzahl der K l ü f t e : 4 7 3

charakterisiert. Für die quantitative Bestimmung wurden von jeder Probe 200 Körner vermessen, dann die Quotienten gebildet und auf ganze Zahlen ab- bzw. aufgerundet. Der l/d-Wert ,,l" enthält daher nur die Quotienten von 1,0—1,5. Durch Auszählen der gleichen 1/d-Werte ließ sich der Anteil an Körnern gleicher Längen-Dicken-Verhältnisse in der Gesamtprobe leicht ermitteln. Da für die Probe enge Korngrenzen gewählt wurden, konnten die Stückanteile in Gew.-% umgerechnet werden. Von jedem Brecher der drei Schotterwerke Zinkenberg, Lüptitz (Breiter Berg) und Heyda (Stolpenberg) wurde so viel Material aus dem Brechgut entnommen, daß nach mindestens zweimaligem Vierteln eine Probe übrigblieb, aus der sich je 200 Körner von sehr grobem, mittlerem und feinem, gebrochenem Material aussieben ließen. Die Abb. 8 und 9 zeigen die typischen Kornformverteilungskurven des Brechgutes eines Backenbrechers und eines SYMONS-Kegelbrechers, und die Abb. 10 stellt die empirische Verteilungskurve der aus 47 Proben und 9400 Einzelkörnern ermittelten Kornformen dar. Insgesamt wurden 53 Proben mit

2. Kornformausbildung bei Schotter und Splitt

Einer näheren Betrachtung sollen die Kornformen der aus den drei verschiedenen Quarzporphyren hergestellten Schotter und Splitte unterzogen werden; jedoch nicht allein hinsichtlich der Frage, ob sie den diesbezüglichen Anforderungen an Edelsplitt entsprechen, sondern auch in Abhängigkeit von der Technologie. Es soll festgestellt werden, wie sich die Gesteinsarten im Verlauf der zunehmenden Zerkleinerung des Brechermaterials entwickeln. Für die vorliegenden Betriebsuntersuchungen konnte keines der zahlreichen Verfahren zur Beurteilung der Kornformen in einem Haufwerk ( P I C K E L & ROTHFUCHS 1 9 5 8 , S . 2 ; KUNATH 1 9 5 5 , S. 1 ;

MORGENBROD 1956) direkt Verwendung finden. Es wurde daher in Anlehnung an die Schieblehremethode v o n SCHULZE ( 1 9 5 8 , S . 2 5 3 ) f o l g e n d e r m a ß e n

verfahren:

Von den zu untersuchenden Körnern wurden mit der Schieblehre die Größe 1 und die kleinste Dicke d gemessen und daraus der Quotient 1/d gebildet, der die extremen Abmessungen des Einzellkornes deutlich

Anzahl/lODOt 250 -

200 -

150-

100 -

+ Zinkenberg o Breiter Berg

0

10

20

30

40

Klüftunosanfeil

SO

60

70

SO

90 100

> 60 cm [%]

A b b . 7. Abhängigkeit zwischen der Zerklüftung des Felsens und dem Anfall von „ K n ä p p e r n " in 1 0 0 0 t Haufwerk

SO

-

-

—

20 30 mm 12 -20 mm 7 — 12 m'm

9

10

— —

30

A 20

-

$è r

•

1V

1

2

f! 3

Vv VSx 4

5

6

7

8

11

12

13

(f)

A b b . 8. Kornformverteilung bei B a c k e n b r e c h e r g s n

10095 Körnern ausgemessen. Daraus lassen sich folgende Ergebnisse ableiten: a) Bei den Backenbrechern (Abb. 8) liegen die Kornformverteilungskurven dicht beieinander, d. h., die Kornformen sind innerhalb eines Brechers von der entstehenden Korngröße kaum abhängig. Hingegen ist die Kornformenausbildung bei den Kegelbrechern (Abb. 9) vom Grad der Zerkleinerung stark abhängig. Am schlechtesten ist stets das Grobgut. Die besten Formen zeigen die mittleren Körnungen, während die feineren wieder schlechtere 1/d-Werte besitzen. b) Offensichtliche Unterschiede der Kornformenausbildung bei den drei verschiedenen Quarzporphyren liegen nicht vor. Die Dünnplattigkeit des Gesteins am Stolpenberg wirkt sich offensichtlich nicht auf die beim Brechen entstehenden Kornformen aus. Diese Tatsache steht im Einklang mit der weiter oben gemachten Feststellung, daß sich der Dornreichenbacher Quarzporphyr beim Spalten isotrop verhält. Die Ergebnisse zeigen aber, daß die vorliegenden Quarzporphyre insgesamt zu sehr schlechter Kornformausbildung neigen und daß die Erzeugung eines den Vorschriften entsprechenden Edelsplitts mit Hilfe der vorhandenen Technologien nur bei einzelnen Körnungen möglich ist. Von den 53 entnommenen Schotter- und Splittproben entsprechen nur

Zeitschrift f ü r a n g e w a n d t « Geologie (1963) H e f t 2

84

FISCHER / U n t e r s u c h u n g der Q u a r z p o r p h y r e

10 den Vorschriften des F S B „Gebrochene Natursteine— Güteanforderungen an Schotter, Splitt und Brechsand". Die Ursache für diese technischen Eigenschaften der Quarzporphyre dürfte in ihrem -hohen Gehalt an felsitischer, spröder Grundmasse zu suchen sein (Röss-

Tab. Haftung

von

bituminösen Bindemitteln p h o r p h y r (in % )

Bindemittel

Zinkenberg

3. H a f t f ä h i g k e i t bituminöser Straßenbaubindemittel schiedenen Quarzporphyren

bei den ver-

Diese Untersuchungen wurden gemäß der TGL 2840-36, „Bituminöse Bindemittel für die StraßenbauPrüfvorschriften" an allen drei Quarzporphyren, und zwar mit 10 verschiedenen Bindemitteln, durchgeführt. Die Tabelle enthält die in Prozenten angegebenen Umhüllungsgrade. Demnach zeigen die bituminösen Bindemittel an den untersuchten Quarzporphyren kein vorzügliches Haftvermögen; denn nur 5 der 30 Wasserlagerungsproben erreichen den notwendigen Umhüllungsgrad von 90%. Bei den 30 Warmwasserlagerungen konnte nur an einer einzigen Probe eine 90%ige Umhüllung beobachtet werden. Es muß dabei festgestellt werden, daß die schlechte Haftung nicht allein auf das

:

w i I\

: 1V -

-

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1 /

1

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2

12 5

K

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,

3

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,

> 30 mm 20 mm 7 mm

6

S

A b b . 9. K o r n f o r m v e r t e i l u n g b e i Nr. 2 II

5

, ,

9

Symons-Kegelbrecher

6 7 s sionmmm

A b b . 10. E m p i r i s c h e K o r n f o r m v e r t e i l u n g ,

Lüptitz

5 Std. 6 Tage 5 Std. 6 Tage 5 Std. 6 Tage 70 °C 20°C/ger. 70°C 20°C/ger. 70 ° 0 20°C/ger. Gölzau B 200 Romaschkino-Bit. Halle B 200 Halle 50/50 Erkner 40/70 Euphaltol-S Schkeuditz 50 Bit Rositz-Emulsion Kaltbitumen VAT Viaflx-K

20 10 20 20 20 70 10 10 10 20

70 30 70 100 90 100 30 10 20 90

30 10 20 90 80 80 30 0 10 60

20 10 20 20 20 80 20 10 10 50

60 30 80 100 80 98 20 10 30 98

30 20 20 90 60 95 10 0 10 80

30 20 20 40 20 90 20 10 10 50

95 70 100 98 95 100 90 10 40 98

60 30 70 95 80 98 70 0 20 80

2. Ungewaschenes, verstaubtes und umkrustetes Gestein; 5 Std., 70°C unum- unum- u n umverst. verst. verst. gew. krust. gew. krust. gew. krust. Gölzau B 200 Erkner 40/70 Euphaltol-S Gölzau B 200 + 5% Haftverbesserer Webau

20 10 90

20 40 95

95 98 95

20 20 40

40 60 95

90 100 95

30 30 90

_

20 95

80 100 95

3. Gewaschenes, trockenes Gestein; 5 Std., 70°C 08

Gestein, sondern vor allem auf die Bindemittel selbst zurückzuführen ist. Trotzdem lassen sich zwischen den Gesteinen Unterschiede in der Bitumenhaftung erkennen. Sie ist beim Dornreichenbacher Quarzporphyr und beim äußerst pyroxenarmen Quarzporphyr etwa gleich; beim pyroxenreichen Quarzporphyr erreicht sie höhere Werte. Mit R I E D E L & W E B E B (1933, S. 11 ff. und S. 33ff.) darf man annehmen, daß sich der verschiedene Mineralgehalt haftverbessernd bzw. haftverschlechternd auswirkt. Das pyroxenreiche Gestein vom Breiten Berg enthält wesentlich weniger Quarz in den Einsprenglingen (8%) als die beiden anderen Porphyrarten (28 und 51%). Durch Verwendung eines Haftverbesserers ließen sich die Umhüllungsgrade wesentlich steigern. 4. E i g n u n g f ü r Pflaster

\

5

Dornreichenbach

Quarz-

1. Gewaschenes, trockenes Gestein

LEIN 1941, S. 109; THEMME 1959, S. 262).

Es ergeben sich nachstehende Schlußfolgerungen: a) In den Schotterwerken ist besonders auf eine für die Kornformausbildung vorteilhafte Technologie zu achten. b) Der Einsatz von Backenbrechern in der Nachzerkleinerung ist weitestgehend einzuschränken. c) Der Einsatz von Kegelbrechern ist hinsichtlich der Erzeugung besserer Kornformen nur dann erfolgversprechend, wenn der Grobaustrag erneut zerkleinert wird. d) Die Spaltöffnung eines nachgeschalteten Brechers muß so eng sein, daß das ausklassierte Grobgut des vorhergehenden Brechers auch wirklich zerkleinert wird. Viele Brechstufen sind vorteilhaft.

an

(a)

logarithmisch

Gute Spaltbarkeit allein — wie sie bei diesen Quarzporphyren vorliegt — kennzeichnet noch kein für Pflaster geeignetes Gestein. Relativ geringe Abnutzung und Kantenfestigkeit müssen hinzukommen. Vor allem muß das Gestein im Verkehr rauh bleiben. Im umgekehrten Verhältnis zur guten Spaltbarkeit steht aber oft die Fähigkeit eines Gesteins, eine rauhe Oberfläche zu behalten. Gefahr der Glättung liegt bei feinkörniger sowie dichter, teilweise glasiger Grundmasse vor. Diese letzte Eigenschaft zeigen aber die untersuchten Porphyre. Die Hauptsubstanz wird immer von der polierfähigen und sehr feinkörnigen bis dichten, kryptokristallinen Grundmasse gebildet. Die Quarzeinsprenglinge sind von gleicher Härte wie die Grundmasse, und die porphyrischen Feldspäte verhindern bei der Grundmasseausbildung nicht die Glättung. Der petrographische Befund läßt also erwarten, daß sich die Gesteine bezüglich dauerhafter Rauhigkeit nicht bewähren. Tatsächlich bestätigen die Oberflächenabgriffe von Pflaster verschiedener Gesteine (Abb. 11) diese Annahme. Das Pflaster von pyroxenreichem Quarzporphyr wird durch die Ein-

FISCHER

Zeitschrift Ifir angewandte Geologie (1963) Heft 2 85

/ Untersuchung der Quarzporphyre

den wirtschaftlichen Abbau. Auf Grund der vorherrschenden dichten oder mikrokristallinen und recht spröden Grundmasse ergeben die Quarzporphyre nach den angestellten umfangreichen Messungen im Brechvorgang schlechte Kornformen bei der Splitterzeugung. Daraus ergeben sich Maßnahmen in den Brecherwerken, um zu günstigen Splittformen zu gelangen. Hinsichtlich der Haftfähigkeit an bituminösen Straßenbaustoffen bestehen Unterschiede bei den verschiedenen Quarzporphyren. Am günstigsten verhalten sich die pyroxenreichen Gesteine, vermutlich infolge des geringeren Quarzgehalts. Durch die vorherrschende feinkörnige oder dichte Grundmasse neigen die Gesteine bei der Verwendung als Pflaster zu vollkommener Glättung.

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Abb. 11. Oberflächenabgriife von verschiedenen Kleinpflastersteinen a) Pyroxengranitporphyr, b) Pyroxenquarzporphyr (Lüptitz?), c) Dornreichenbacher Quarzporphyr, d) Pyroxenquarzporphyr (Zinkenberg), e) Granit (Granodiorit Lausitz?)

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wirkung des Verkehrs vollständig glatt (Abb. I I b ) . Die Kopfflächen sind nahezu eben, die K a n t e n nur wenig gerundet und oft ausgebrochen. Auf 1 m 2 Pflasterdecke ist etwa ein über die E c k e n oder quer gesprungener Stein zu beobachten. Sehr glatt sind auch die Oberflächen der Pflastersteine aus Dornreichenbacher Q u a r z p o r p h y r . Sie erhalten durch den Verkehr förmlich eine Politur. Die K a n t e n sind gerade und wohlerhalten, die Kopfflächen bleiben eben. Neben der starken Glättung zeigt sich als weitere schlechte E i g e n s c h a f t eine ein- oder mehrmalige A u f s p a l t u n g der Würfel in senkrechte P l a t t e n (Abb. 11 c). Trotz des relativ hohen Gehaltes an Feldspateinsprenglingen unterliegt auch das Pflaster aus dem äußerst p y r o x e n a r m e n Q u a r z p o r p h y r v o m Zinkenberg einer vollständigen Glättung. Die obere Linie der Abb. 11 d stellt einen Abgriff von einem Pflasterstein dar, der v o m R a n d e der Straße s t a m m t . Die beiden anderen Linien beziehen sich auf Pflastersteine aus der Mitte der Fahrbahn. Die Veränderung der ursprünglich rauhen Oberfläche des Gesteins durch die schmirgelnde Wirkung des Straßenverkehrs ist deutlich zu erkennen. Die Flächen sind eben, die K a n t e n gut erhalten; einzelne Steine sind zersprungen. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, daß Pflaster aus den nordwestsächsischen Q u a r z p o r p h y ren wohl ausgezeichnete Haltbarkeit aufweist, daß es aber auf Grund seiner Neigung zu vollkommener Glätt u n g den Anforderungen, die der moderne Straßenverkehr an die Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahnen stellt, nicht entspricht.

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Summary A petrographical investigation of rocks and their deposit formation in the quarries was made as a prerequisite to estimate their conditions of industrial utilization. The method used to measure the relations between jointing and mining furnishes the bases for the blasting process to be applied for an economic mining. Based on a mainly felsitic or microcrystalline and rather brittle groundmass, comprehensive measurements of the quartz porphyries during the crushing process show bad particle shapes when manufactured into chips. As a result, appropriate measures are to be taken by the crushing plants to obtain favourable shapes of chips. The various quartz porphyries show a different adherence to bituminous road-building materials. Owing, presumably, to their lower quartz content, rocks rich in pyroxene behave most favourably. On account of the prevailing fine-grained or felsitic groundmass the rocks tend towards a complete smoothness when used as pavement.

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Zusammenfassung Als Voraussetzung zur Beurteilung der gesteinstechnischen Verhältnisse erfolgt eine petrographische Untersuchung der Gesteine sowie ihrer Lagerstättenentwicklung in den Brüchen. Die angewandte Meßmethode zur Feststellung der Beziehungen zwischen Klüftung und Abbau liefert die Grundlagen über das anzuwendende Sprengverfahren und damit

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Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

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FUCHS & GRASSMANN / R ö n t g e n s p e k t r o m e t r i s c h e

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Röntgenspektrometrisdie Rupfer-, Blei- und Zinkbestimmung an K u pfe r s th i efe rp robe n 1 Eine Betrachtung der Genauigkeit des Analysenverfahrens HELMUT FUCHS & HANS GRASSMANN, B e r l i n

(Mitteilung aus dem Zentralen Geologischen Institut, Berlin) Einführung Ein Schwerpunkt in der praktischen geologischen Arbeit ist die Erkundung des mitteldeutschen Kupferschiefers und seiner Äquivalente. Besonders in den letzten drei Jahren fiel eine große Menge Kupferschieferproben an, die hauptsächlich auf Kupfer, Blei und Zink zu untersuchen waren. Die Vorzüge der Röntgenfluoreszenzmethode, nämlich die hohe Analysiergeschwindigkeit, die die Schnelligkeit der schnellsten naßchemischen Verfahren um ein Vielfaches übertrifft, und die im Vergleich zur optischen Spektralanalyse hohe Genauigkeit bei mittleren und höheren Metallgehalten führten zum Einsatz dieser Methode für die routinemäßige Bestimmung von Kupferschieferproben auf die Elemente Cu, Pb und Zn. Untersuchungsverfahren Das angewendete röntgenspektrometrische Analysenverfahren ist von OTTEMANN (1960) ausführlich beschrieben worden. Es handelt sich hierbei um ein Verfahren mit Germanium als innerem Standard. Die Probesubstanz wird mit der Standardmischung, die aus Lithiumkarbonat und Germaniumdioxyd besteht, im Verhältnis 1 : 1 gemischt. Das untersuchte Material hat eine Korngröße < 0,06 mm. Zur Analyse gelangt jeweils eine Mischung von 1 g Probepulver und 1 g Standardsubstanz. Die Untersuchungen wurden mit dem Röntgenfluoreszenzspektrometer der F a . C. H. F. Müller AG, Hamburg, durchgeführt. Eine Röntgenröhre mit WAnode diente zur Erregung der Fluoreszenzstrahlung und ein LiF-Kristall zum Zerlegen dieser Strahlung in die einzelnen Komponenten; die Strahlungsintensität wurde mit einem Szintillationszähler gemessen und über ein Schreiberdiagramm registriert. Die Auswertung der Meßergebnisse erfolgte aus dem Schreiberdiagramm nach der in der zitierten Veröffentlichung beschriebenen nomographischen Methode. In dieser Arbeit wird auch die Reproduzierbarkeit des Meßverfahrens angegeben. Für die weiteren Be') Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 6. 9.1962

trachtungen ist es von Interesse, die mittleren Fehler des Verfahrens aus einer Tabelle von OTTEMANN (1960) noch einmal anzuführen: Tab. 1. Reproduzierbarkeit des Meßverfahrens aus 25 Einzelbestimmungen separater Pulverpräparationen KupferArt des MeßMit lerer Fehler des Meßverfo hrens schieferverfahrens probe Fehlertyp Kupfer Blei Zink II Nomographisch aus Schreiberdiagramm

A B

abs. rel. abs. rel.

± ± ± ±

0,0046 1,4% 0,058 1,2%

A enthält: 0,32% Pb; 0,11% Cu; 0,34% Zn \ B enthält: 4,77% Pb; 2,87% Cu; 2,31% Zn /

± ± ± ±

0,0033 2,9% 0,023 0,81%

± ± ± ±

0,0027 0,79% 0,034 1,5%

Mittelwerte aus 25 Einzelbestimmungen

Gegenüberstellung der röntgenspcktrometrischen und chemischen Analysenergebnisse Nach mehreren Jahren der praktischen Anwendung des Verfahrens für die Analyse von Kupferschieferproben, vererzten Dolomiten usw. kann nun ein recht gut fundiertes Urteil über die Genauigkeit bei der Bestimmung von Kupfer, Blei und Zink abgegeben werden, da eine große Anzahl quantitativer chemischer Kontrollanalysen und Bestimmungen höherer Cu-, Pb- und Zn-Gehalte vorliegt, die mit- den röntgenspektrometrischen Ergebnissen verglichen werden können. Bei einer derartigen Betrachtungsweise muß man jedoch bemerken, daß die chemischen Analysen auch nicht frei von systematischen und zufälligen Fehlern sind. Hiervon kann man sich überzeugen, wenn die gleiche Probe nach verschiedenen Verfahren oder in verschiedenen Laboratorien routinemäßig chemisch analysiert wird. Mitunter ergeben sich dabei nicht unerhebliche Differenzen. Die vorläufigen Richtlinien für die organisatorische Durchführung und die Kontrolle chemischanalytischer Arbeiten (STAMMBEEGER 1959) lassen z. B. für Kupfer im Gehaltsbereich 0,5—3% bis zu 10% rel. Abweichung zu. Anerkannte Standardproben von Kupferschiefer mit genau bekannten Gehalten existieren nicht, so daß wir

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

86

FUCHS & GRASSMANN / R ö n t g e n s p e k t r o m e t r i s c h e

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Bestimmung

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Röntgenspektrometrisdie Rupfer-, Blei- und Zinkbestimmung an K u pfe r s th i efe rp robe n 1 Eine Betrachtung der Genauigkeit des Analysenverfahrens HELMUT FUCHS & HANS GRASSMANN, B e r l i n

(Mitteilung aus dem Zentralen Geologischen Institut, Berlin) Einführung Ein Schwerpunkt in der praktischen geologischen Arbeit ist die Erkundung des mitteldeutschen Kupferschiefers und seiner Äquivalente. Besonders in den letzten drei Jahren fiel eine große Menge Kupferschieferproben an, die hauptsächlich auf Kupfer, Blei und Zink zu untersuchen waren. Die Vorzüge der Röntgenfluoreszenzmethode, nämlich die hohe Analysiergeschwindigkeit, die die Schnelligkeit der schnellsten naßchemischen Verfahren um ein Vielfaches übertrifft, und die im Vergleich zur optischen Spektralanalyse hohe Genauigkeit bei mittleren und höheren Metallgehalten führten zum Einsatz dieser Methode für die routinemäßige Bestimmung von Kupferschieferproben auf die Elemente Cu, Pb und Zn. Untersuchungsverfahren Das angewendete röntgenspektrometrische Analysenverfahren ist von OTTEMANN (1960) ausführlich beschrieben worden. Es handelt sich hierbei um ein Verfahren mit Germanium als innerem Standard. Die Probesubstanz wird mit der Standardmischung, die aus Lithiumkarbonat und Germaniumdioxyd besteht, im Verhältnis 1 : 1 gemischt. Das untersuchte Material hat eine Korngröße < 0,06 mm. Zur Analyse gelangt jeweils eine Mischung von 1 g Probepulver und 1 g Standardsubstanz. Die Untersuchungen wurden mit dem Röntgenfluoreszenzspektrometer der F a . C. H. F. Müller AG, Hamburg, durchgeführt. Eine Röntgenröhre mit WAnode diente zur Erregung der Fluoreszenzstrahlung und ein LiF-Kristall zum Zerlegen dieser Strahlung in die einzelnen Komponenten; die Strahlungsintensität wurde mit einem Szintillationszähler gemessen und über ein Schreiberdiagramm registriert. Die Auswertung der Meßergebnisse erfolgte aus dem Schreiberdiagramm nach der in der zitierten Veröffentlichung beschriebenen nomographischen Methode. In dieser Arbeit wird auch die Reproduzierbarkeit des Meßverfahrens angegeben. Für die weiteren Be') Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 6. 9.1962

trachtungen ist es von Interesse, die mittleren Fehler des Verfahrens aus einer Tabelle von OTTEMANN (1960) noch einmal anzuführen: Tab. 1. Reproduzierbarkeit des Meßverfahrens aus 25 Einzelbestimmungen separater Pulverpräparationen KupferArt des MeßMit lerer Fehler des Meßverfo hrens schieferverfahrens probe Fehlertyp Kupfer Blei Zink II Nomographisch aus Schreiberdiagramm

A B

abs. rel. abs. rel.

± ± ± ±

0,0046 1,4% 0,058 1,2%

A enthält: 0,32% Pb; 0,11% Cu; 0,34% Zn \ B enthält: 4,77% Pb; 2,87% Cu; 2,31% Zn /

± ± ± ±

0,0033 2,9% 0,023 0,81%

± ± ± ±

0,0027 0,79% 0,034 1,5%

Mittelwerte aus 25 Einzelbestimmungen

Gegenüberstellung der röntgenspcktrometrischen und chemischen Analysenergebnisse Nach mehreren Jahren der praktischen Anwendung des Verfahrens für die Analyse von Kupferschieferproben, vererzten Dolomiten usw. kann nun ein recht gut fundiertes Urteil über die Genauigkeit bei der Bestimmung von Kupfer, Blei und Zink abgegeben werden, da eine große Anzahl quantitativer chemischer Kontrollanalysen und Bestimmungen höherer Cu-, Pb- und Zn-Gehalte vorliegt, die mit- den röntgenspektrometrischen Ergebnissen verglichen werden können. Bei einer derartigen Betrachtungsweise muß man jedoch bemerken, daß die chemischen Analysen auch nicht frei von systematischen und zufälligen Fehlern sind. Hiervon kann man sich überzeugen, wenn die gleiche Probe nach verschiedenen Verfahren oder in verschiedenen Laboratorien routinemäßig chemisch analysiert wird. Mitunter ergeben sich dabei nicht unerhebliche Differenzen. Die vorläufigen Richtlinien für die organisatorische Durchführung und die Kontrolle chemischanalytischer Arbeiten (STAMMBEEGER 1959) lassen z. B. für Kupfer im Gehaltsbereich 0,5—3% bis zu 10% rel. Abweichung zu. Anerkannte Standardproben von Kupferschiefer mit genau bekannten Gehalten existieren nicht, so daß wir

Zeitschritt tfir angewandte Geologie (1963) Hett 2 FUCHS & GRASSMANN / R ö n t g e n s p e k t r o m e t r i s c h e

zur

Beurteilung

87

Bestimmung

der röntgenspektrometrischen

Pb

Werte

Gehaltsstufe 0 , 5 - 6 %

nur auf die i m R a h m e n der normalen, d e r L a g e r s t ä t t e n bemusterung dienenden A n a l y s e erhaltenen chemischen R e s u l t a t e zurückgreifen können.

D a b e i schreiben

Me-

t h o d e zu. Diese A n n a h m e ist j e d o c h nicht ganz richtig, da, wie ausgeführt, die chemischen

Ergebnisse

Anzahl der Analysen

wir

alle A b w e i c h u n g e n der röntgenspektrometrischen

keine

absolut richtigen W e r t e darstellen und eine solche Ausw e r t u n g der Ergebnisse die S u m m e der Fehler beider M e t h o d e n zeigt, w o b e i zu b e m e r k e n ist, daß die Ge-

1959 ,i (ab Nov.) 1960 1961

nauigkeit der chemischen V e r f a h r e n bei Gehalten der hier

interessierenden

Größenordnung

im

rö. £ d. Gehalts-%

sprechenden

—

Weise

12,5

-

8,1

11,2

-

6,1

195 45

345,88 52,14

26,48 3,45

10,35 1,68

10,6 9,8

+ 4,7 + 3,4

418

676,35

36,35

39,72

8,6 12,3 9,2

+ 1,1 - 2,5 + 1,6

5,2

1,4 + 13,0

allgemeinen

76,07

-

3,37

100 = -

676,35

0,5%

Zul. A b w . a, = 6 - 1 2 %

ent-

errechneten

Die

100 = 11,2%

676,35

Richtlinien"

ausgewertet.

%

22,57 5,12

erhaltenen R e s u l t a t e gegenübergestellt und in der bei „Vorläufigen

aa

4,89 1,53

Es w u r d e n bei sämtlichen P r o b e n , die röntgenspektro-

den

a,

%

-

219,17 59,16

metrisch und naßchemisch analysiert w o r d e n sind, die —

+

128 50

v o n den physikalischen nicht erreicht wird.

uns üblichen

S der Abweichung

Gehaltsstufe 0 - 0 , 5 %

m i t t l e r e n r e l a t i v e n A b w e i c h u n g e n sind, nach den d o r t vorgesehenen

Gehaltsstufen

getrennt,

in

den

nach-

stehenden T a b e l l e n a u f g e f ü h r t . Es ist außerdem die nach den R i c h t l i n i e n jeweils zulässige Grenze der A b w e i c h u n g

1959 1960 1961

sowie die Zahl der A n a l y s e n p a a r e a n g e g e b e n :

131

30,29

97 19

21,66 6,11

247

58,06 a,

Tab. 2

Jahr

1959 1960 1961

Gehaltsstufe 3 - 1 0 %

Anzahl der Analysen

rö. E d. Gehalts-%

+

-

ai

«i

0/ /o

%

5 32 42

29,30

0,36

0,44

27,3

-

2,7

148,13 223,7

5,83 7,62

7,91 14,46

7,5 9,9

-

1,1 3,1

79

401,13

13,81

22,81

36,62

at

401,13 -9,00

aa

401,13

-

2,955

100 = 10,0%

-0,07

100 = -

58,06

Zul. Abw.

0,1%

= 12%

Zn

Gehaltsstufe 0 , 5 - 1 0 % 1959 1960 1961

100 = 9,1%

100 =

2,885

58,06

a2 =

E der Abweichung

1,605 0,23

5,84

Cu

1,12

1,49 1,065 0,33

61

110,73

5,72 52,93 6,17

359

756,08

64,82

133 165

302,31 343,04

756,08

2,2%

20,18

17,9 7,2

+

4,0

10,6 12,2

+

8,3 8,0

19,2

+ 10,7

100 = 11,2%

+ 44,64

100 = + 5,90%

756,08 Zul. A b w . *) a, = 3 - 7 %

9,91 8,48 1,79

Zul. Abw. ax = 6—15%

Gehaltsstufe 0,5 —3,0% Gehaltsstufe 0 - 0,5% 1959

34

1960

61 118 213

1961

1,42

1,04

8,3

178,72

10,91 12,90

1,31 8,03

15,3 11,7

288,40

25,23

10,38

29,76 79,92

35,61

+ 2,7 + 12,0 +

2,7

1959 1960 1961

111 112

22,37 17,198

2,11 0,364 0,14 2,614

18

3,28

1,737 0,49

241

42,848

2,487

100 = 12,3%

5,101

288,4 14,85

0,26

100 = 11,9%

' 42,848 100 = + 5,1%

Zul. A b w . a t =

-

0,127 42,848

7-10%

100 = -

0,3%

Zul. A b w . a, = 15% Gehaltsstufe 0 , 0 5 - 0 , 5 % 1959 1960 1961

66 33 14

15,24 7,54

1,09

5,39

1,035 1,082

113

28,17

3,207

5,097 28,17

'

+ 1,317 28,17

1,43 0,46 -

1,89

100 = 18,1%

16,5 19,8 20,1

2,2 + 7,6 + 20,1

Diskussion der E r g e b n i s s e : K u p f e r , Stufe 3 - 1 0 % D i e A b w e i c h u n g e n a j liegen, außer i m Jahre

1959

(sehr starke Überschreitung — allerdings standen für die Statistik nur sehr w e n i g e chemisch untersuchte P r o b e n über 3 % Cu zur V e r f ü g u n g ) , etwas außerhalb, die a 2 alle sehr gut innerhalb der Sollgrenzen.

100 = + 4,7%

Zul. A b w . a j =

10-15%

2 ) Hier und im folgenden: zulässige mittlere Abweichung nach den „Vorläufigen Richtlinien"

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Helt 2

88

FUCHS & GRASSMANN / R ö n t g e n s p e k t r o m e t r i s c h e

Bestimmung

Oiff.

Stufe 0 , 5 - 3 , 0 %

¡n mm

Die Abweichungen a 2 liegen, mit Ausnahme von 1959, etwas über der Sollgrenze; die a 2 , mit A u s n a h m e v o n 1960, innerhalb der zulässigen Grenzen. Stufe 0 , 0 5 - 0 , 5 % Alle Abweichungen a x liegen etwas über der Sollgrenze, a 2 , mit A u s n a h m e v o n 1961 (geringe Probenanzahl), gut innerhalb der zulässigen Grenzen. B l e i , Stufe 0 , 5 - 6 % Die Abweichungen liegen, mit A u s n a h m e der in der ersten Zeit durchgeführten B e s t i m m u n g e n (1959 ganz geringe Überschreitung), innerhalb der zulässigen Grenzen, die a 2 liegen alle mehr oder weniger gut innerhalb der Sollgrenzen. Stufe 0 - 0 , 5 % Die Abweichungen a x liegen, mit A u s n a h m e von 1960 — ganz leichte Überschreitung —, sehr gut innerhalb der Sollgrenzen, die a 2 alle sehr gut innerhalb der zulässigen Grenzen. Z i n k , Stufe 0 , 5 — 1 0 % Die Abweichungen a x liegen — abgesehen leichten Überschreitung im J a h r e 1960 — gut der Sollgrenzen, alle a 2 liegen ohne Ausnahme der zulässigen Grenzen (1960 nicht gut, aber reichend).

von einer innerhalb innerhalb noch aus-

Stufe 0—0,5% Die Abweichungen aj, außer im J a h r e 1961, wo sehr wenige Proben chemisch untersucht wurden, liegen gut innerhalb der Sollgrenzen. Alle a 2 liegen gut innerhalb der zulässigen Grenzen. U r s a c h e n f ü r die Abweichungen der röntgenspektrometrischen E r g e b n i s s e von den chemischen Unter B e a c h t u n g der Einschränkungen, die eingangs hinsichtlich der Verwendbarkeit der chemischen Ergebnisse zur Beurteilung des röntgenspektrometrischen Verfahrens gemacht wurden, sind die im folgenden behandelten Ursachen für größere röntgenspektrometrische Abweichungen verantwortlich zu machen. Beachtliche Störungen rufen die sogenannten Matrixeffekte hervor, hierunter versteht m a n die Wirkung einer wechselhaften Z u s a m m e n s e t z u n g des zu analysierenden Materials. Unsere Kupferschiefereichung basiert auf natürlichen Proben, die teilweise in verschiedenen Laboratorien chemisch analysiert worden sind und deren Analysenergebnisse eine gute Übereinstimmung zeigten. Proben, die eine ähnliche Grundzusammensetzung wie die Eichproben haben, ergeben gute röntgenspektrometrische Resultate, da der innere S t a n d a r d geringe Matrixunterschiede ausgleicht. Bei erheblicher Veränderung der Z u s a m m e n s e t z u n g der Grundsubstanz wird jedoch kein Ausgleich erzielt, wie aus den Abb. 1 und 2 zu ersehen ist. Ein innerer S t a n d a r d wird Matrixeffekte weitgehend ausgleichen, sofern eine b e s t i m m t e Proportion zwischen S t a n d a r d - und Analysenelement eingehalten und dabei eine Auswertung der Meßresultate durch Quotientenbildung (Verhältnis zwischen Analysen- und S t a n d a r d element) v o r g e n o m m e n wird. Diese Voraussetzungen

S

S

% Cu

Abb. 1. Eichkurven für Cu in Kupferschieferproben (I) von 0,5—2% und in Konglomeratsandsteinproben (II) von 0 , 5 - 1 , 5 %

Abb. 2. Eichkurven für Cu in Kupferschieferproben (I) von 1—8% und in Konglomeratsandsteinproben (II) von 1 - 5 %

sind bei unseren routinemäßigen Untersuchungen nicht immer gegeben. So ist es z. B . nicht möglich, die geforderte b e s t i m m t e Proportion zwischen Analysen- und Standardelement immer einzuhalten. Dies trifft besonders für höhere Elementkonzentrationen zu, da alle Analysenproben mit der gleichen Standardelementmenge gemischt werden und bei der Routinearbeit aus zeitlichen Gründen Wiederholungsbestimmungen mit entsprechender neuer Probenvorbereitung, eventuell sogar Mehrfachbestimmungen, wenn sich die Gehalte v o n Cu, P b u n d Zn sehr unterscheiden, nicht durchgeführt werden können. Bei unseren für die K u p f e r e r k u n d u n g zu analysierenden Proben handelt es sich im wesentlichen u m zwei Gesteinsgrundtypen, wenn m a n v o n geringen Abweichungen in den Grundzusammensetzungen absieht, die keinen wesentlichen Einfluß auf das Analysenverfahren haben dürften, und zwar u m kalkig-dolomitischen Kupferschiefer und Konglomeratsandsteine. E s ist daher notwendig, Sandstein- und Konglomeratproben nicht nach Kupferschiefer-Eichkurven auszuwerten, sondern nach probengleichen Eichkurven, u m genauere Ergebnisse zu erhalten. Dies ist auch in letzter Zeit geschehen. Zur Aufstellung der Eichkurven dienten chemisch analysierte, natürliche Konglomeratund Sandsteinproben. U m so mehr ist es nun von Seiten der Geologen erforderlich, für die zu untersuchenden Proben die Bezeichnung der Gesteinsart anzugeben, wie es auch in jüngster Zeit geschah, u m eine differenzierte Auswertung der Meßresultate vornehmen zu können. Die systematischen positiven Abweichungen der röntgenspektrometrischen Ergebnisse für Cu von den chemischen bei mittleren und kleinen Kupferkonzentrationen, die in ihrer Höhe die Toleranzen der „Vorläufigen Richtlinien" überschreiten, veranlaßten uns, den Einfluß der Zinkgehalte auf die K u p f e r b e s t i m m u n g mit G e r m a n i u m als innerem S t a n d a r d zu untersuchen. Theoretisch war die Möglichkeit gegeben, daß die Absorption des Zinks, dessen Hauptabsorptionsbereich in der N ä h e der Ge-Kg-Linie liegt, die Intensität dieser Vergleichslinie schwächt und dadurch (Verhältnisbildung Cu/Ge mit zu kleinem Nenner) zu hohe Kupfergehalte vorgetäuscht werden. Wie die Untersuchungen ergaben, erweist sich bei kleinen Kupfergehalten neben

Zeitschrift liir angewandte Geologie (1963) Heft 2

89

GRUSCHKIN I B i l d u n g v o n F l u ß s p a t l a g e r s t ä t j e n

h o h e n Zinkgehalten t a t s ä c h l i c h eine K o r r e k t u r als notwendig. Sie b e t r ä g t für Zinkgehalte v o n 0 , 5 — 5 % zwischen 2 und 2 5 % des K u p f e r g e h a l t e s . Die B e r i c h t i g u n g der W e r t e erfolgt j e t z t an H a n d einer K o r r e k t u r kurve. Die Auswertung der r ö n t g e n s p e k t r o m e t r i s c h e n Meßergebnisse bei der Analyse von Kupferschiefer-, Konglom e r a t " und S a n d s t e i n p r o b e n m i t der P r o b e n a r t besser a n g e p a ß t e n E i c h k u r v e n sowie die B e r ü c k s i c h t i g u n g des Einflusses höherer Zinkgehalte auf die K u p f e r b e s t i m m u n g lassen hoffen, d a ß in Zukunft eine noch bessere U b e r e i n s t i m m u n g der r ö n t g e n s p e k t r o m e t r i s c h e n und chemischen Ergebnisse erreicht wird. Zusammenfassung In den Jahren 1959 bis 1961 wurden zahlreiche Cu-, Pbund Zn-Bestimmungen an Kupferschieferproben nach einem röntgenspektrometrischen Verfahren mit Germanium als innerem Standard routinemäßig durchgeführt. Etwa 1700 röntgenspektrometrische Analysen werden naßchemischen Bestimmungen gegenübergestellt. Die Auswertung zeigt, daß für die Elemente Pb und Zn die durchschnittlichen Abweichungen innerhalb der Toleranzen der „Richtlinien für chemisch-analytische Arbeiten" liegen, während sie bei Cu etwas größer sind. Es werden ferner die Ursachen für die Abweichungen diskutiert.

Pe3K)Me B 1959—1961 r r . 6BIHH npoBe^eHW MHoroHucneHHBie peHT-

reHOcneKTpoMeTpHiecKHe onpenejieHHH Mean, CBHBUSL H miHKa Ha o 6 p a 3 i i a x MenncToro c n a m j a , n p m e M repMaHHä

HcnojiB30BajicH B KanecTBe BHyrpeimero CTaH^apTa. ConoCTaBJiflioTCH npHMepHO 1700 peHTreHocneKTpoMeTpHiecKHx aHajIH30B C MOKpO-XHMHHeCKHMH o n p e « e J i e H M M H . BblHCHHeTCH, qTO ÄJia CBHHIja H I^HHKä CpepiHHe OTKJIOHeHHH H a x o -

UHTCH B npesenax p,onycTHMBix OIIIHSOK „flupeimiB H^H XHMHKO-aHajlHTHieCKHX p a ß O T " , M e m f l y T e M KaK RJIR M e f l H

OHH OKa3LIBaiOTCH HeMHOrO ßO-HblllHMH. OÖCyiKAaiOTCH n p n HHHtl OTKJIOHeHHÖ.

Summary From 1959 to 1961 numerous routine determinations of Cu, Pb and Zn in copper-schist samples were carried out by means of an X - r a y spectrometric method using germanium as an internal standard. About 1.700 X - r a y spectrometric analyses are compared with chemical wet determinations, and show for the elements Pb und Zn average differences within the tolerances of the „Directions for chemical-analytical works", while they are somewhat higher for Cu. Furthermore the reasons for the differences are discussed. Literatur OTTEMANN, J . : Quantitative Röntgenfluoreszenzanalyse auf Blei, Kupfer und Zink in Gesteinen, insbesondere im Kupferschiefer. — Z. angew. Geol., 6, 4 9 6 - 5 0 2 (1960). Vorläufige Richtlinien für die organisatorische Durchführung und die Kontrolle chemisch-analytischer Arbeiten. — Z. angew. Geol., 5, 3, 1 1 1 - 1 1 3 (1959).

G . G . GRTJSCHKIN

Gesetzmäßigkeiten der Bildung von Flußspatlagerstätten im Tschatkal- und Kuramingebirge 1 ) R e f e r i e r t v o n EDGAB VOGEL, B e r l i n

D a s T s c h a t k a l - und das K u r a m i n g e b i r g e (Mittelasien, 4 0 — 1 8 0 k m östlich von T a s c h k e n t ) ist sehr reich an F l u ß s p a t l a g e r s t ä t t e n und - v o r k o m m e n . Sie wurden seit über 2 0 J a h r e n von G. G. GRIJSCHKTK m i t dem Ziel u n t e r s u c h t , 1. Gesetzmäßigkeiten über die Verteilung der Mineralisation zu erarbeiten und 2. flußspathöffige Gebiete und Teufen auszuscheiden, um daraus ableitend 3. prognostische Karten für Flußspat anfertigen zu können. Z u r Geologie (vgl. Abb. 1)

des T s c h a t k a l -

und

Kuramingebirges

E s t r e t e n i m wesentlichen zwei sedimentäre Folgen a u f : eine S a n d s t e i n - S c h i e f e r - F o l g e ( S i l u r — D e v o n ) und eine kalkige Folge ( D e v o n — K a r b o n ) . Abgesehen von lokalen jurassischen u n d kretazischen Transgressionen ist das T s c h a t k a l g e b i r g e seit dem oberen P a l ä o z o i k u m ein kompliziertes b r a c h y a n t i k l i n a l e s Hebungsgebiet. Granitoide werden nur untergeordnet b e o b a c h t e t . I m K u r a m i n g e b i r g e dagegen erfolgten v o m oberen Visé bis offensichtlich einschließlich der unteren T r i a s gewaltige vulkanische E r u p t i o n e n und m a g m a t i s c h e Intrusionen. In großen Teilen des Kuramingebirges sind heute Granodiorite und jüngere Granitoide aufgeschlossen. Das T s c h a t k a l g e b i r g e ist i m W e s t e n , Süden und Osten von einer Zone randlicher B r ü c h e umgeben, an denen dieses Gebirge i m oberen P a l ä o z o i k u m gehoben worden ist. In dieser Zone t r e t e n 2 — 3 und darüber m e h r oder ') Aus : „Geologija rudnych mestoroshdemj", H. 1, 1961, S. 92 — 104

*

S

5

DG5 rn y Abb. 1. Schema der tektonischen Gliederung der TschatkalKuramin-Erzprovinz (Grenzen der Gebiete und Bruchzonen

n a c h W . I. POPOW und N . P . WASSILKOWSKI) 1 — Rayon Talass (unteres Paläozoikum); 2 — Rayon Naryn (oberes Paläozoikum und Mesozoikum); 3 — Rayon Tschatkal (hauptsächlich mittleres Paläozoikum); 4 — Rayon Kuramin (hauptsächlich oberes Paläozoikum); 5 — disjunktive Störungen; 6 — Oberkreide, Tertiär, Quartär und rezente Schichten; 7 — Zone der oberpaläozoischen Plexuxen und Randdislokationen; 8— Bruchzone in oberpaläozoischen Schichten (Ci + T,); 9 — Quarz-Flußspat-Baryt-Kalzit-Lagerstätten und -Vorkommen mit Fahlerzen (Cu, Sb, Hg) oder Zinnober und Antimonglanz; 10 — QuarzFlußspat-Baryt-Kalzit-Lagerstätten und -Vorkommen mit Bleiglanz und Zinkblende oder Quarz-Flußspat-Kalzit-Lagerstätten und -Vorkommen

Zeitschrift liir angewandte Geologie (1963) Heft 2

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GRUSCHKIN I B i l d u n g v o n F l u ß s p a t l a g e r s t ä t j e n

h o h e n Zinkgehalten t a t s ä c h l i c h eine K o r r e k t u r als notwendig. Sie b e t r ä g t für Zinkgehalte v o n 0 , 5 — 5 % zwischen 2 und 2 5 % des K u p f e r g e h a l t e s . Die B e r i c h t i g u n g der W e r t e erfolgt j e t z t an H a n d einer K o r r e k t u r kurve. Die Auswertung der r ö n t g e n s p e k t r o m e t r i s c h e n Meßergebnisse bei der Analyse von Kupferschiefer-, Konglom e r a t " und S a n d s t e i n p r o b e n m i t der P r o b e n a r t besser a n g e p a ß t e n E i c h k u r v e n sowie die B e r ü c k s i c h t i g u n g des Einflusses höherer Zinkgehalte auf die K u p f e r b e s t i m m u n g lassen hoffen, d a ß in Zukunft eine noch bessere U b e r e i n s t i m m u n g der r ö n t g e n s p e k t r o m e t r i s c h e n und chemischen Ergebnisse erreicht wird. Zusammenfassung In den Jahren 1959 bis 1961 wurden zahlreiche Cu-, Pbund Zn-Bestimmungen an Kupferschieferproben nach einem röntgenspektrometrischen Verfahren mit Germanium als innerem Standard routinemäßig durchgeführt. Etwa 1700 röntgenspektrometrische Analysen werden naßchemischen Bestimmungen gegenübergestellt. Die Auswertung zeigt, daß für die Elemente Pb und Zn die durchschnittlichen Abweichungen innerhalb der Toleranzen der „Richtlinien für chemisch-analytische Arbeiten" liegen, während sie bei Cu etwas größer sind. Es werden ferner die Ursachen für die Abweichungen diskutiert.

Pe3K)Me B 1959—1961 r r . 6BIHH npoBe^eHW MHoroHucneHHBie peHT-

reHOcneKTpoMeTpHiecKHe onpenejieHHH Mean, CBHBUSL H miHKa Ha o 6 p a 3 i i a x MenncToro c n a m j a , n p m e M repMaHHä

HcnojiB30BajicH B KanecTBe BHyrpeimero CTaH^apTa. ConoCTaBJiflioTCH npHMepHO 1700 peHTreHocneKTpoMeTpHiecKHx aHajIH30B C MOKpO-XHMHHeCKHMH o n p e « e J i e H M M H . BblHCHHeTCH, qTO ÄJia CBHHIja H I^HHKä CpepiHHe OTKJIOHeHHH H a x o -

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OHH OKa3LIBaiOTCH HeMHOrO ßO-HblllHMH. OÖCyiKAaiOTCH n p n HHHtl OTKJIOHeHHÖ.

Summary From 1959 to 1961 numerous routine determinations of Cu, Pb and Zn in copper-schist samples were carried out by means of an X - r a y spectrometric method using germanium as an internal standard. About 1.700 X - r a y spectrometric analyses are compared with chemical wet determinations, and show for the elements Pb und Zn average differences within the tolerances of the „Directions for chemical-analytical works", while they are somewhat higher for Cu. Furthermore the reasons for the differences are discussed. Literatur OTTEMANN, J . : Quantitative Röntgenfluoreszenzanalyse auf Blei, Kupfer und Zink in Gesteinen, insbesondere im Kupferschiefer. — Z. angew. Geol., 6, 4 9 6 - 5 0 2 (1960). Vorläufige Richtlinien für die organisatorische Durchführung und die Kontrolle chemisch-analytischer Arbeiten. — Z. angew. Geol., 5, 3, 1 1 1 - 1 1 3 (1959).

G . G . GRTJSCHKIN

Gesetzmäßigkeiten der Bildung von Flußspatlagerstätten im Tschatkal- und Kuramingebirge 1 ) R e f e r i e r t v o n EDGAB VOGEL, B e r l i n

D a s T s c h a t k a l - und das K u r a m i n g e b i r g e (Mittelasien, 4 0 — 1 8 0 k m östlich von T a s c h k e n t ) ist sehr reich an F l u ß s p a t l a g e r s t ä t t e n und - v o r k o m m e n . Sie wurden seit über 2 0 J a h r e n von G. G. GRIJSCHKTK m i t dem Ziel u n t e r s u c h t , 1. Gesetzmäßigkeiten über die Verteilung der Mineralisation zu erarbeiten und 2. flußspathöffige Gebiete und Teufen auszuscheiden, um daraus ableitend 3. prognostische Karten für Flußspat anfertigen zu können. Z u r Geologie (vgl. Abb. 1)

des T s c h a t k a l -

und

Kuramingebirges

E s t r e t e n i m wesentlichen zwei sedimentäre Folgen a u f : eine S a n d s t e i n - S c h i e f e r - F o l g e ( S i l u r — D e v o n ) und eine kalkige Folge ( D e v o n — K a r b o n ) . Abgesehen von lokalen jurassischen u n d kretazischen Transgressionen ist das T s c h a t k a l g e b i r g e seit dem oberen P a l ä o z o i k u m ein kompliziertes b r a c h y a n t i k l i n a l e s Hebungsgebiet. Granitoide werden nur untergeordnet b e o b a c h t e t . I m K u r a m i n g e b i r g e dagegen erfolgten v o m oberen Visé bis offensichtlich einschließlich der unteren T r i a s gewaltige vulkanische E r u p t i o n e n und m a g m a t i s c h e Intrusionen. In großen Teilen des Kuramingebirges sind heute Granodiorite und jüngere Granitoide aufgeschlossen. Das T s c h a t k a l g e b i r g e ist i m W e s t e n , Süden und Osten von einer Zone randlicher B r ü c h e umgeben, an denen dieses Gebirge i m oberen P a l ä o z o i k u m gehoben worden ist. In dieser Zone t r e t e n 2 — 3 und darüber m e h r oder ') Aus : „Geologija rudnych mestoroshdemj", H. 1, 1961, S. 92 — 104

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S

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DG5 rn y Abb. 1. Schema der tektonischen Gliederung der TschatkalKuramin-Erzprovinz (Grenzen der Gebiete und Bruchzonen

n a c h W . I. POPOW und N . P . WASSILKOWSKI) 1 — Rayon Talass (unteres Paläozoikum); 2 — Rayon Naryn (oberes Paläozoikum und Mesozoikum); 3 — Rayon Tschatkal (hauptsächlich mittleres Paläozoikum); 4 — Rayon Kuramin (hauptsächlich oberes Paläozoikum); 5 — disjunktive Störungen; 6 — Oberkreide, Tertiär, Quartär und rezente Schichten; 7 — Zone der oberpaläozoischen Plexuxen und Randdislokationen; 8— Bruchzone in oberpaläozoischen Schichten (Ci + T,); 9 — Quarz-Flußspat-Baryt-Kalzit-Lagerstätten und -Vorkommen mit Fahlerzen (Cu, Sb, Hg) oder Zinnober und Antimonglanz; 10 — QuarzFlußspat-Baryt-Kalzit-Lagerstätten und -Vorkommen mit Bleiglanz und Zinkblende oder Quarz-Flußspat-Kalzit-Lagerstätten und -Vorkommen

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

90 weniger parallel verlaufende Brüche auf, die sich einige Dutzend km, teilweise auch bis zu 200 km verfolgen lassen. In der Regel fallen diese Brüche steil nach der gehobenen Scholle des Tschatkalgebirges ein. In der Nähe der Grenze des Tschatkal- und des Kuramingebirges tritt eine Serie sehr markanter, NW—SE streichender und steil nach NE einfallender Brüche auf. Sie bilden zwei parallele plattenartige Schollen, die den stufenartigen Übergang von der Tschatkal-Hebung zur Kuramin-Depression bedingen. Außerdem treten im Kuramingebirge u. a. kleinere innergebirgige, vorwiegend NE—SW streichende Dislokationen auf. Auftreten des Flußspats in diesen Gebirgen In genetischer Hinsicht wird Flußspat beobachtet: 1 . a l s akzessorischer Gemengteil in präoberpermischen Graniten v o m S c h a i d a n - T y p ; in Granitporphyren, Felsophyren, Lipariten der Kysylnurinsker effusiven Folge (P 2 — T t ) und in ihren Intrusionen; in vielen jungen (postkysylnurinsker) Gesteinsgängen sowie in kleinen Stöcken von Granophyren, Felsitporphyren, Quarzsyenitporphyren und Albititen; 2. in Pegmatiten, Quarz-Feldspat-Gängen, in Quarz-Wolframit- und Quarz-Zinnstein-Gängen sowie in Skarnen. Von diesem T y p sind 80 nichtabbauwürdige Vorkommen bekannt; 3. in Quarz-Häniatit-Gängen innerhalb sulfidischer Gangzonen als deutlich jüngere Quarz-Flußspat-Schwerspat-Abfolge sowie in reinen Quarz-Flußspat-Schwerspat-Gängen. 8 0 % des nachgewiesenen Flußspats sind in solchen jüngeren Gangtrümern, die sulfidische Q u a r z g ä n g e durchörtern, konzentriert.

Die großen, regionalen, tief angelegten Brüche sind zwar in einzelnen Abschnitten mineralisiert, aber in ihnen treten keine bauwürdigen Flußspatlagerstätten, sondern nur zahlreiche Flußspatvorkommen und einzelne kleine nichtbauwürdige Flußspatlagerstätten auf. Der größte Teil (60%) dieser Flußspatlagerstätten ist an Zerrspalten (disjunktive Spalten) gebunden, die sich 5—20 km weit verfolgen lassen und gewöhnlich mit den regionalen Brüchen in Zusammenhang stehen. Die übrigen Flußspatlagerstätten (40%) treten auf kleineren Zerrspalten auf, die fiederförmig entweder von den regionalen Brüchen oder von den großen Zerrspalten abzweigen.

GRUSCKKIN / Bildung von F l u ß s p a t l a g e r s t ä t t e n

Eine bauwürdige Flußspatmineralisation wird in einem Abstand von 2,5 km zu beiden Seiten der regionalen Brüche beobachtet. Als höffig gelten daher ein Streifen von 5—6 km entlang der regionalen Brüche (2,5—3 km zu beiden Seiten) und Gebiete, in denen sich disjunktive Störungen 5 — 20 km verfolgen lassen. Flußspatkonzentrationen werden beobachtet in den ca. 4 km mächtigen oberdevonischen (D3) und unterkarbonischen Kalken (CJ), in permischen Effusivgesteinen (im Tschatkalgebiet nur in den Basalschichten) sowie in den Granodioriten (Karamasar-Typ). Flußspat fehlt dagegen in den silurischen, devonischen, jurassischen und kretazischen Sandsteinen und Schiefern sowie in den paläogenen Kalken. Im Tschatkalgebirge liegen alle sechs großen Lagerstätten in einem relativ kleinen stratigraphischen Bereich, und zwar in der oberen Hälfte des unteren Tournai bis zur Mitte des Visé, wobei ein Maximum an Flußspat an den mittleren Teil dieser Kalkfolge gebunden ist (oberes Tournai) und nach oben und unten die Fluormineralisation rasch ausklingt. Im Kuramingebirge treten mehr als 2 / 3 der abbauwürdigen Vorräte an Flußspat in Granodioriten des Karamasar-Typs, 88 Flußspatlagerstätten und -vorkommen in oberpaläozoischen Efïusiva sowie minimal entwickelte Flußspatmineralisationen in präunterpermischen Präschurabsaj-Graniten (Schaidan-Typ), in den oberpermischen Kysylnurinsker Quarz- und Felsitporphyren, in Granophyren, Diabasporphyriten und in anderen Intrusivgesteinsgängen auf. Alter der Mineral- und Erzgänge Nach B. N. NASLEDOW (1935) gehören die Vererzungen des Tschatkal- und des Kuramingebirges drei metallogenetischen Phasen an (diese Gliederung wird auch heute noch von vielen sowjetischen Geologen vertreten) : 1. asturische Phase mit Skarn-Magnetit-Vererzung; 2. pfälzische Phase mit seltenen Metallen, mit polymetallischer Skarnvererzung und m i t Cu-Mo-Vererzung und 3. mesozoische (präkretazische, vermutlich untertriadische) Phase mit Arsen-Wismut-, Quarz-Hämatit-, polymetallischen Quarz-Flußspat-Schwerspat- und Antimon-Mineralisationen. F . I. WOLFS ON ( 1 9 3 7 , 1 9 5 1 ) , O. A . K A I S E E (1937) u n d L . M. JEFIMENKO (1941) n e h m e n d a g e g e n a n , d a ß alle

Erzlagerstätten des Kuramin- und Tschatkalgebirges, auch die Quecksilber-Antimon- und die Flußspatlagerstätten, als Spätstadium einer einheitlichen postoberpermischen Vererzung (nach der Bildung der DiabasPorpbyrit-Gänge) angehören. Primäre Bildungstiefe der Flußspatlagerstätten und -vorkommen

A b b . 2. Schema der stratigraphischen Verteilung der Flußspatmineralisation innerhalb der Zone der Randbrüche des Tschatkalgebiets und die Bildungstiefe der L a g e r s t ä t t e n Ps — Kysylnurinsker Folge, P! — Schurabsaj-Folge, C2mt> — MinbulakFolge, Ci n - Kalke und Schiefer des Nanrnr, CiT - Kalke des Visé, c£3 Kalke des oberen Tournai, C' 1 — Kalke des unteren Tournai, D,fam — Famenne-Kalke, Dsfr — Frasne-Sandsteine, S s + DI + 2 — Sandsteine der Karakasmak-Folge 1 — gegenwärtiger Erosionsanschnitt, 2 — diskordante Lagerung, 3 — Lagerstätten und Vorkommen

Wenn man die vertikale Verbreitung der Flußspatmineralisation nur nach dem generalisierten stratigraphischen Profil dieser Gebiete beurteilt, gelangt man zu großen Werten (6—8 km nach P. F. IWANTIN & I. I. CHALTURINA 1955).

Zur Bestimmung der Bildungstiefe des Flußspates wurden vom Verfasser daher die fazielle, die tektonische und/oder die geomorphologische Analyse des Gebietes herangezogen. Alte erhalten gebliebene Erosionsoberflächen (Tertiär, Oberkreide, Jura und Trias) erlaubten, die

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1963) H e f t 2

LIEBISCH: / Fernregistrierung von u n t e r t ä g i g e n Wasserzuflüssen

Mächtigkeit der erodierten Gesteine und damit auch die Bildungstiefe von F l u ß s p a t präziser zu bestimmen. Unter Berücksichtigung der Hiati, der Diskordanzen und der Blocktektonik wurden Bildungstiefen von 400 bis 2800 m berechnet (vgl. A b b . 2). Diese empirisch ermittelten Gesetzmäßigkeiten haben eine große praktische B e d e u t u n g :

91 Wenig höffig ist ein Erosionsanschnitt von mehr als 2500—3000 m , höffig ist ein Erosionsanschnitt von 400 bis 2500 m, besonders höffig ist ein Erosionsanschnitt von 1 6 0 0 - 2 0 0 0 m. Auf Grund dieser Gesetzmäßigkeiten konnten großmaßstäbliche, begründete prognostische K a r t e n dieser Gebiete für F l u ß s p a t angefertigt werden.

Fernregistrierung von untertägigen Wasserzuflüssen ^ K . LIEBISCH,

Eisleben

1. Vorbemerkungen

Seitdem in der Mansfelder Mulde B e r g b a u auf K u p ferschiefer betrieben wird, sind die Grubenräume von untertägigen Wasserzuflüssen betroffen, die sich vielfach recht störend auf den Arbeitsprozeß auswirken und die sich beim Zusammenwirken einer Reihe negativer F a k t o r e n bis zu k a t a s t r o p h a l e n Wassereinbrüchen entwickeln können (LORENZ 1962). N a c h dem Wassereinbruch von 1958 auf dem OttoBrosowski-Schacht wurden im Bereich des gesamten V E B M a n s f e l d - K o m b i n a t „Wilhelm P i e c k " , Eisleben, in v e r s t ä r k t e m Maße technische Vorkehrungen getroffen (u. a. Vorbereitung v o n Kapselfeldern, Installierung größerer P u m p k a p a z i t ä t e n ) , u m in Zukunft die katastrophalen Folgen der- Wassereinbrüche weitgehend einzudämmen. Die zu diesem Zeitpunkt mit gesteigerter Intensität einsetzende wissenschaftliche Erforschung der geologischen und hydrogeologischen Probleme h a t t e als Ergebnis die Verlegung des A b b a u s in Bereiche zur Folge, die unter einer genügend mächtigen Staßfurt-Steinsalzüberdeckung liegen. Ferner wurde eindeutig festgestellt, daß eine e x a k t e Kontrolle der untertägigen Zuflüsse von ausschlaggebender B e d e u t u n g ist, weil die Ergebnisse einer regelmäßigen Traufehkontrolle (Messung der Schüttungsmengen, der T e m p e r a t u r e n und Feststellung des Chemismus) Schlußfolgerungen auf die Entwicklungstendenz der eindringenden Wässer zulassen. In einigen Gebieten im Grubenfeld der Mansfelder Mulde haben sich in der vergangenen Zeit des K a p i talismus, bedingt durch unsachgemäße Streckenauffahrungen und A b b a u f ü h r u n g , die ohne Berücksichtigung der geologischen und hydrogeologischen Besonderheiten a u s g e f ü h r t wurden, Traufengebiete entwickelt, aus denen noch heute erhebliche Wassermengen in das G r u b e n g e b ä u d e eindringen. Zwei dieser Traufengebiete, die sich unmittelbar an den Verbreitungsgrenzen des Werra- und StaßfurtSteinsalzes, also in der A k t i v a b l a u g u n g s z o n e , entwickelt h a b e n , wurden daher Mitte 1961 mit Fernregistrieranlagen a u s g e s t a t t e t , u m jederzeit die Entwicklung der vorhandenen Wasserzuflüsse zu überwachen.

Z u 1. Durch geeignete mechanische Umlenkungen werden im Geber die Wasserhöhenschwankungen auf eine K o n t a k t b a h n von z. B . 50 K o n t a k t e n übertragen. Diese K o n t a k t e sind durch Widerstände miteinander verbunden, so daß ähnlich einer Potentiometerschaltung im Stromkreis eines Strommessers ein der Meßhöhe entsprechender Ausschlag abzulesen ist. Bei 10 cm Meßhöhe und 50 K o n t a k t e n ergäbe das den kleinsten Meßwert von 0,2 cm. U m nicht zu hohe Anforderungen an den Isolierwiderstand der Leitungen zu stellen, b e t r ä g t die Meßspannung ca. 50 V und die größte S t r o m s t ä r k e 1 m A , so daß ein Isolationswiderstand von ca. 0,5 Megohm noch t r a g b a r ist. Die Meßspannung (Gleichstrom) wird aus 220 V Netzwechselspannung über einen Trenntransformator im sekundären Kreis auf 150 V u m g e s p a n n t , dann gleichgerichtet, mit entsprechenden Siebungsmitteln (Kondensatoren und Drosseln) in reinen Gleichstrom u m g e f o r m t . Dieser Gleichstrom wird durch einen Stabilisator auf 70 V stabilisiert, von diesem abgenommen und in einem Spannungsteiler mit ca. 3 m A Q u e r s t r o m auf ein Viertel herabgesetzt, so daß — da diese S p a n n u n g in die Meßwiderstände mit eingeht — diese B e z u g s s p a n n u n g je nach Stellung des K o n t a k t gebers 15—18 V b e t r ä g t . Z u 2. Als Registriergerät wird der Sechsfarben-Fallbügel-Punktschreiber des V E B Meßgerätewerk Quedlinburg benutzt. S. E i n s a t z der Meßgeräte

Die vorstehend beschriebenen Geräte sind in der 7. Sohle des Otto-Brosowski-Schachtes und in der 5. Sohle des Ernst-Thälmann-Schachtes eingesetzt. Als Beispiel sei hier die Verwendung im Traufenbereich der 5. Sohle des Ernst-Thälmann-Schachtes näher beschrieben. In diesem Bereich dringt seit dem „ p e r m a n e n t e n " Wassereinbruch v o n 1907 durchschnittlich 14 m 3 /min s t a r k salzhaltiges Wasser in die Grubenbaue ein (vgl. LORENZ 1962). Diese Wassermengen werden zum größSchwimmer h

2. Verwendete M e ß g e r ä t e 2 )

i-

Die verwendeten Fernregistrieranlagen setzen sich 1. aus dem sogenannten Geber und 2. aus dem Sechsfarben-Fallbügel-Punktschreiber zusammen. Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 3. 8. 1962. ) Der Geber der Fernregistrieranlage wurde von Rundfunkmechanikermeister \V. SEHNERT, Hettstedt, entworfen und gebaut, der außerdem freundlicherweise die technische Beschreibung zur Verfügung stellte. s

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Abb. 1. Prinzipskizze eines Meßwehrs t — Fließhöhe, h — Geschwindigkeitshöhe, p — Wehrhöhe

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1963) H e f t 2

LIEBISCH: / Fernregistrierung von u n t e r t ä g i g e n Wasserzuflüssen

Mächtigkeit der erodierten Gesteine und damit auch die Bildungstiefe von F l u ß s p a t präziser zu bestimmen. Unter Berücksichtigung der Hiati, der Diskordanzen und der Blocktektonik wurden Bildungstiefen von 400 bis 2800 m berechnet (vgl. A b b . 2). Diese empirisch ermittelten Gesetzmäßigkeiten haben eine große praktische B e d e u t u n g :

91 Wenig höffig ist ein Erosionsanschnitt von mehr als 2500—3000 m , höffig ist ein Erosionsanschnitt von 400 bis 2500 m, besonders höffig ist ein Erosionsanschnitt von 1 6 0 0 - 2 0 0 0 m. Auf Grund dieser Gesetzmäßigkeiten konnten großmaßstäbliche, begründete prognostische K a r t e n dieser Gebiete für F l u ß s p a t angefertigt werden.

Fernregistrierung von untertägigen Wasserzuflüssen ^ K . LIEBISCH,

Eisleben

1. Vorbemerkungen

Seitdem in der Mansfelder Mulde B e r g b a u auf K u p ferschiefer betrieben wird, sind die Grubenräume von untertägigen Wasserzuflüssen betroffen, die sich vielfach recht störend auf den Arbeitsprozeß auswirken und die sich beim Zusammenwirken einer Reihe negativer F a k t o r e n bis zu k a t a s t r o p h a l e n Wassereinbrüchen entwickeln können (LORENZ 1962). N a c h dem Wassereinbruch von 1958 auf dem OttoBrosowski-Schacht wurden im Bereich des gesamten V E B M a n s f e l d - K o m b i n a t „Wilhelm P i e c k " , Eisleben, in v e r s t ä r k t e m Maße technische Vorkehrungen getroffen (u. a. Vorbereitung v o n Kapselfeldern, Installierung größerer P u m p k a p a z i t ä t e n ) , u m in Zukunft die katastrophalen Folgen der- Wassereinbrüche weitgehend einzudämmen. Die zu diesem Zeitpunkt mit gesteigerter Intensität einsetzende wissenschaftliche Erforschung der geologischen und hydrogeologischen Probleme h a t t e als Ergebnis die Verlegung des A b b a u s in Bereiche zur Folge, die unter einer genügend mächtigen Staßfurt-Steinsalzüberdeckung liegen. Ferner wurde eindeutig festgestellt, daß eine e x a k t e Kontrolle der untertägigen Zuflüsse von ausschlaggebender B e d e u t u n g ist, weil die Ergebnisse einer regelmäßigen Traufehkontrolle (Messung der Schüttungsmengen, der T e m p e r a t u r e n und Feststellung des Chemismus) Schlußfolgerungen auf die Entwicklungstendenz der eindringenden Wässer zulassen. In einigen Gebieten im Grubenfeld der Mansfelder Mulde haben sich in der vergangenen Zeit des K a p i talismus, bedingt durch unsachgemäße Streckenauffahrungen und A b b a u f ü h r u n g , die ohne Berücksichtigung der geologischen und hydrogeologischen Besonderheiten a u s g e f ü h r t wurden, Traufengebiete entwickelt, aus denen noch heute erhebliche Wassermengen in das G r u b e n g e b ä u d e eindringen. Zwei dieser Traufengebiete, die sich unmittelbar an den Verbreitungsgrenzen des Werra- und StaßfurtSteinsalzes, also in der A k t i v a b l a u g u n g s z o n e , entwickelt h a b e n , wurden daher Mitte 1961 mit Fernregistrieranlagen a u s g e s t a t t e t , u m jederzeit die Entwicklung der vorhandenen Wasserzuflüsse zu überwachen.

Z u 1. Durch geeignete mechanische Umlenkungen werden im Geber die Wasserhöhenschwankungen auf eine K o n t a k t b a h n von z. B . 50 K o n t a k t e n übertragen. Diese K o n t a k t e sind durch Widerstände miteinander verbunden, so daß ähnlich einer Potentiometerschaltung im Stromkreis eines Strommessers ein der Meßhöhe entsprechender Ausschlag abzulesen ist. Bei 10 cm Meßhöhe und 50 K o n t a k t e n ergäbe das den kleinsten Meßwert von 0,2 cm. U m nicht zu hohe Anforderungen an den Isolierwiderstand der Leitungen zu stellen, b e t r ä g t die Meßspannung ca. 50 V und die größte S t r o m s t ä r k e 1 m A , so daß ein Isolationswiderstand von ca. 0,5 Megohm noch t r a g b a r ist. Die Meßspannung (Gleichstrom) wird aus 220 V Netzwechselspannung über einen Trenntransformator im sekundären Kreis auf 150 V u m g e s p a n n t , dann gleichgerichtet, mit entsprechenden Siebungsmitteln (Kondensatoren und Drosseln) in reinen Gleichstrom u m g e f o r m t . Dieser Gleichstrom wird durch einen Stabilisator auf 70 V stabilisiert, von diesem abgenommen und in einem Spannungsteiler mit ca. 3 m A Q u e r s t r o m auf ein Viertel herabgesetzt, so daß — da diese S p a n n u n g in die Meßwiderstände mit eingeht — diese B e z u g s s p a n n u n g je nach Stellung des K o n t a k t gebers 15—18 V b e t r ä g t . Z u 2. Als Registriergerät wird der Sechsfarben-Fallbügel-Punktschreiber des V E B Meßgerätewerk Quedlinburg benutzt. S. E i n s a t z der Meßgeräte

Die vorstehend beschriebenen Geräte sind in der 7. Sohle des Otto-Brosowski-Schachtes und in der 5. Sohle des Ernst-Thälmann-Schachtes eingesetzt. Als Beispiel sei hier die Verwendung im Traufenbereich der 5. Sohle des Ernst-Thälmann-Schachtes näher beschrieben. In diesem Bereich dringt seit dem „ p e r m a n e n t e n " Wassereinbruch v o n 1907 durchschnittlich 14 m 3 /min s t a r k salzhaltiges Wasser in die Grubenbaue ein (vgl. LORENZ 1962). Diese Wassermengen werden zum größSchwimmer h

2. Verwendete M e ß g e r ä t e 2 )

i-

Die verwendeten Fernregistrieranlagen setzen sich 1. aus dem sogenannten Geber und 2. aus dem Sechsfarben-Fallbügel-Punktschreiber zusammen. Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 3. 8. 1962. ) Der Geber der Fernregistrieranlage wurde von Rundfunkmechanikermeister \V. SEHNERT, Hettstedt, entworfen und gebaut, der außerdem freundlicherweise die technische Beschreibung zur Verfügung stellte. s

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Abb. 1. Prinzipskizze eines Meßwehrs t — Fließhöhe, h — Geschwindigkeitshöhe, p — Wehrhöhe

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 LIEBISCH / Fernregistrierung von untertiigigen Wasserzuflüssen

92 ten Teil in fünf Meßwehren erfaßt und durch diese in die Ritzstrecke der 5. Sohle abgeleitet, von wo sie über verschiedene P u m p s t a t i o n e n in den Schlüsselstollen gehoben und bei Friedeburg in die Saale geleitet werden. D a m a n mit den Fernregistriergeräten Höhendifferenzen mit Hilfe eines sich dem jeweiligen Wasserstand anpassenden Schwimmers aufzeichnen kann, wurden die einzelnen Meßstellen zumeist als Uberlaufwehre ausgelegt, bei denen die Fließhöhe gemessen und aufgezeichnet wird, wahrend die Gefluterbreite und die Wehrhöhe konstant gehalten werden. Der prinzipielle A u f b a u eines Meßwehrs ist in A b b . 1 wiedergegeben. D a die Abflußmenge eine Funktion der Fließhöhe ist, läßt sich nach der Formel V = f (t) == 2,9

|o,6

-j- 0 , 0 8 • y - j • b • he'8

wobei p = Wehrhöhe t = Fließhöhe Ii = Geschwindigkeitshöhe

b = Gefluterbreite he = h + 0,001 p — t — h

bedeutet, vereinfacht nach REHBOCK, leicht die entsprechende K u r v e darstellen, die es gestattet, aus der Fließhöhe d a s Volumen zu ermitteln (Abb. 2). Der Geber des Meßgeräts wurde so a u s g e s t a t t e t , daß ein Niveauunterschied von 0,10 m der Fließhöhe mit dem Schwimmer erfaßt wird. Die Impulse des Gebers werden über eine ca. 2 k m lange K a b e l v e r b i n d u n g mit dem Sechsfarben-Fallbügel-Punktschreiber aufgezeichnet, der für das genannte Traufengebiet in der 7. Sohle in der N ä h e der Schachtröhre installiert ist und durch den Anschläger ständig beobachtet werden kann.

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Der Sechsfarben-Fallbügel-Punktschreiber ist so eingestellt, daß in der S t u n d e ca. 30 Einzelmessungen a u f g e t r a g e n werden, so daß eine kontinuierliche Meßspur entsteht, die bei der beschriebenen Meßstelle der S p u r I auf der Abb. 3 entspricht. Die Spur I repräsentiert eine Wassermenge von etwa 2,3 m 3 /min. Die seit ca. einem J a h r im rauhen Untertagebetrieb arbeitende Meßeinrichtung zeigte bis heute noch keine Störungen. N a c h ähnlichem Prinzip arbeitet auch die Meßeinrichtung in der 7. Sohle des Otto-Brosowski-Schachtes, die auf A b b . 4 wiedergegeben ist. Zusammenfassung In dem Beitrag wird der Aufbau und die Funktionsweise einer Fernregistrierung untertägiger Wasserzuflüsse im Kupferschieferbergbau beschrieben.

D.iOO 0.2C0 td

Abb. 4. Meßeinrichtung in der 7, Sohle des Otto-BrosowskiSchachtes [Foto: LIEBISCH)

IQ 20 21 22 23 2i

25 26

2?

23 29 30 31

Abb. 2. Volumenkurve entsprechend der gegebenen Gleichung

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32

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16

15

Pe3ioMe B CTaTbe onHCMBawTCH CTpoemie h MeTOH paSoTH ahCTaHIiHOHHOä 3anHCH n 0 3 3 e M H t I X BOROnpHTOKOB n p H p a ß o T K e MeflHCToro c j i a m j a .

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Summary The article describes the design and Operation of an instrument for the remote recording of underground inflows of water in copper-schist mines. Literatur

14 13 Abb. 3. Registrierstreifen des Sechsfarben-Fallbügel-Punktschreibers

LIEBISCH, K . & S. LORENZ : Die unter- und übertägigen hydrogeologischen Verhältnisse im Ernst-Thälmann-Schacht des V E B Mansfeld Kombinat „Wilhelm Pieck", Eisleben. — Exkursionsführer der Geol. Oes. D D R , 9. Jahrestagung in Erfurt, Berlin 1962. LOHENZ, S.: Wassereinbrüche im .Martfelder Kupferschieferbergbau. ~ Z. angew. Geol., 8, II. 6, Berlin 1962. MEYER, G.: Unveröif. Arbeitsunterlagen der geol. Abteilung des ErnstThälmann-Schachtes des Mansfeld-Kombinats Eisleben. B-EMirs, W.: Automatisierung des Schließens von Dammtoren und Fernüberwachung von Traufenstellen im Mansfelder Bergbau. — Unveröif., Vortrag anläßlich der Mechanisierungakonferenz des Mansfeld-Kombinats Eisleben, 1961.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Helt 2

POMPER / L e b e n s d a u e r einer K a l k l a g e r s t ä t t e

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Verlängerung der Lebensdauer einer Kalklagerstätte durch neue Technik (Mitteilung aus dem V E B Geologische E r k u n d u n g W e s t , Halle) JOHANNES POMPEB, H a l l e ( S a a l e )

1. Vorbemerkung

Anläßlich einer Reise im J a h r e 1 9 6 1 in die C S S R h a t t e Verf. Gelegenheit, eine K a l k l a g e r s t ä t t e kennenzulernen, deren günstige T r a n s p o r t l a g e für die B a u i n d u s t r i e der wachsenden G r o ß s t a d t B r n o von wesentlicher Bedeut u n g ist. E s handelt sich um das D e v o n k a l k v o r k o m m e n von Cebin, ca. 25 k m nördlich von B r n o . Die Vorratslage ist so begrenzt, daß die L a g e r s t ä t t e bei der bisherigen Verarbeitungsweise des K a l k s t e i n s in S c h a c h t öfen in einigen J a h r e n erschöpft wäre. D e r Grund hierfür ist der hohe Anfall v o n kleinstückigem K a l k s t e i n ( U n t e r k o r n ) , m i t welchem die S c h a c h t ö f e n n i c h t bes c h i c k t werden k ö n n e n . Das kleinstückig anfallende Material m u ß t e auf Halde gegeben werden. Die E r k u n d u n g des K a l k v o r k o m m e n s ergab, daß sich die L e b e n s d a u e r der L a g e r s t ä t t e bei Verwendung des U n t e r korns neben dem grobstückigen Material auf mindestens 5 0 J a h r e verlängern l ä ß t . E i n B r e n n e n des U n t e r k o r n s ist nur im Drehofen möglich. Aus diesem Grunde wurde neben den weiterverarbeitenden S c h a c h t ö f e n ein Versuchsdrehofen g e b a u t . Die Ergebnisse sind so, d a ß m a n sich entschieden h a t , das K a l k w e r k m i t einem weiteren, größeren Drehofen auszurüsten. Die Drehofenversuchsanlage bewies, daß i m K a l k b r u e h anfallendes U n t e r korn restlos n u t z b a r ist. D a dieses im K a l k w e r k Öebin gelöste P r o b l e m für einige K a l k w e r k e der D D R von B e d e u t u n g i s t 2 ) , werden nachfolgend die r e l a t i v kleine L a g e r s t ä t t e m i t ihrer geologischen Begrenzung und die V e r a r b e i t u n g des Feinm a t e r i a l s im Drehofen beschrieben. Dies geschieht besonders i m Hinblick auf die K a l k w e r k e der D D R , die im Harz ebenfalls D e v o n k a l k e m i t 2 5 — 3 0 % Abriebverlust oder im Muschelkalk m i t noch weit höheren Verlusten verarbeiten. 2. Die Lagcrstättensituation des Kalkvorkommens Cebin bei Brno

Das D e v o n k a l k v o r k o m m e n gehört der t e k t o n i s c h begrenzten geologischen E i n h e i t des „Boskowitzer G r a b e n s " an, welcher S S W — N N E streicht. D e r devonische Massenkalk (Givet) ist in 6 0 — 7 0 m Mächtigkeit in den assyntisehen (?) Granodiorit von B r n o derart eingefaltet, daß er nur in ca. 100 m B r e i t e und ca. 1 0 0 0 m L ä n g e für den A b b a u angreifbar ausstreicht. Die überlagernden p e r m o k a r b o n i s c h e n Sandsteine und K o n g l o m e r a t e begrenzen m i t einer steil fallenden Stö•) Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 21. 7.1962. ') Hierzu ist zu sagen, daß nicht etwa die Aufgabe steht, alle Kalkwerke der DDE. mit Drehöfen auszustatten. Eine solche aufwendige Anlage ist selbstverständlich erst bei einer genügend großen Betriebskapazität rationell. In der DDlt wurde bereits 1957 vom Institut für Zement der Lepolofen zum Brennen von kleinstückigem Kalkstein erprobt. Nach zahlreichen Versuchen mit verschiedenen Kalken bewährte sich dieser und kann jederzeit in der Produktion Eingang finden. Besonders in den Harzkalkwerken und auch in Bad Bibra ist der Einsatz von Lepolöfen geplant. Die besten Ergebnisse wurden mit den Körnungen 10 bis 20 mm und 20 bis 40 mm erzielt. Für das restliche Korn 0 bis 10 mm ist eine Vermahlung zu Rohsteinmehl für Düngezwecke bzw. ein Brennen im Wirbelschichtofen vorgesehen. Der Wirbelschichtofen befindet sich im Institut für Zement noch in der Erprobung. D. Red.

rungsfläche im Hangenden die K a l k e . Das Liegende der K a l k e bilden, ebenfalls m i t eingefaltete, bis 20 m m ä c h tige Quarzite. Aus dem schematischen Profil in A b b . 1 geht hervor, daß d a m i t der K a l k l a g e r s t ä t t e Grenzen gesetzt sind. Die E r k u n d u n g auf B - und C - V o r r ä t e ergab ca. 16 Mill. t . B e i der vorgesehenen J a h r e s e n t n a h m e von 3 Mill. t R o h k a l k reicht die L a g e r s t ä t t e rund 50 J a h r e . Im D u r c h s c h n i t t e n t h a l t e n die K a l k e 9 6 % CaC03, 0 , 1 6 % F e 2 0 3 , 0 , 6 % A1203, 0 , 1 % S 0 3 , 0 , 5 % MgO und 0 , 7 % S i 0 2 . E s handelt sich u m ein r e l a t i v kleines L a g e r von hochwertigem K a l k s t e i n . In der weiteren U m g e b u n g von B r n o sind im sogenannten B r n o e r K a r s t noch weit größere K a l k v o r k o m m e n ähnlicher Q u a l i t ä t vorhanden. Sie werden j e d o c h nicht angegriffen, weil ihr B e r e i c h als N a t u r s c h u t z g e b i e t und vielbesuchtes Reisegebiet t a b u ist. Anschnitt ISohle ».

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Sanisi u. toigl. (Permo:Karbon) Verarbeitung

Abb. 1. Lagerungsverhältnisse und Verarbeitung Kalkwerk Cebin, 25 km nördl. Brno, Boskowitzer Graben (schematisch) a — Stückkalk, Löschen durch Sümpfen; b — Feinsand- bzw. Pulverkalk, Löschen durch Anrühren des Mörtels

3. Die Verarbeitung im Drehoien

B i s vor wenigen J a h r e n b r a n n t e das K a l k w e r k nur grobstückigen K a l k s t e i n über F a u s t g r ö ß e in S c h a c h t öfen. Hierdurch m u ß t e n große Verluste an U n t e r k o r n auf Halde wandern. Zur S c h o n u n g der V o r r ä t e bzw. zur Verlängerung der Lebensdauer der L a g e r s t ä t t e angesichts der Baustoffversorgung der wachsenden Großs t a d t B r n o entschloß m a n sich zur Verwertung des U n t e r k o r n s , zunächst durch eine Drehofen-Versuchsanlage von 14 m L ä n g e . Auf Grund der guten Erfolge wird der B a u eines größeren Drehofens in K ü r z e realisiert. Zur Zeit werden in der Versuchsanlage, die voll mechanisiert ist, alle K a l k s t e i n k ö r n u n g e n , die bisher als A b f a l l s c h o t t e r (bis F a u s t g r ö ß e ) auf Halde wanderten, zu einem K a l k g e b r a n n t , der dem im S c h a c h t o f e n geb r a n n t e n in keiner W e i s e n a c h s t e h t , sondern sogar noch Vorteile b i e t e t . Das U n t e r k o r n wird auf 1 0 0 — 8 0 0 (i K o r n g r ö ß e gemahlen, durch L u f t z y k l o n dem Drehofen zugeführt und bei 1 2 0 0 °C in 1 — 1 V 4 Std. Durchlaufzeit g e b r a n n t . D u r c h L u f t g e g e n s t r o m wird das B r e n n p r o d u k t gek ü h l t und im V i b r a t i o n s t r a n s p o r t zum Silo g e b r a c h t .

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 POMPER / L e b e n s d a u e r e i n e r

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Kalklagerstätte

Der g e b r a n n t e K a l k wird in verschiedenen S a n d k ö r n u n g e n in P a p i e r s ä c k e als E n d produkt v e r p a c k t und als P u l v e r k a l k oder F e i n s a n d k a l k direkt an die B a u s t e l l e n geliefert. D o r t wird er ohne vorheriges E i n s u m p fen m i t S a n d und W a s s e r zu Mörtel gemischt. Diese A r t der V e r a r b e i t u n g bringt folgende V o r t e i l e : 1. restlose Verwendung des Unterkorns, 2. E r h ö h u n g der Lebensdauer der L a g e r s t ä t t e , 3. schnelles B r e n n e n durch die F e i n m a h l u n g , 4. T r a n s p o r t m ö g l i c h k e i t in P a p i e r s ä c k e n , 5. E i n s p a r e n des E i n s u m p fens bzw. Löschens durch die Möglichkeit, den K a l k t r o c k e n dem S a n d beizumischen. 4. Auswertung

Verf. h a t die Anlage in B e t r i e b gesehen Abb. 2. Halde des Kalkwerks Rübeland: Höhe ab Talsohle (nicht sichtund k a n n berichten, daß in dem völlig bar) etwa 120 m. Inhalt mehr als 1,5 Mill. t Kalksteinunterkorn geschlossenen Fabrikationsablauf keine S t a u b b e l ä s t i g u n g a u f t r i t t und keine H a n d a r b e i t notökonomisch. Sie erhöhen die T r a n s p o r t w e g e durch wendig ist. Die restlose Verarbeitung des K a l k e s i m schnelleren A b b a u f o r t s c h r i t t . Drehofen bei voller Mechanisierung ist eine Lösung, I m F a l l e K a l k w e r k B a d B i b r a ist es sogar so, daß nur wie sie besser nicht sein k a n n . Die W i r t s c h a f t l i c h die grobstückig anfallenden K a l k s t e i n e der Oolithbankkeit k a n n noch n i c h t endgültig nachgewiesen werden, zone in den bisherigen S c h a c h t ö f e n n u t z b a r sind. Der da es sich um eine j u n g e Versuchsanlage handelt. J e darüberlagernde flaserige W e l l e n k a l k ist A b r a u m . Hierdoch ist bei der E r w ä g u n g der Ökonomie ein wesentdurch e n t s t e h t ein A b r a u m v e r h ä l t n i s schlechter als licher F a k t o r die E r h a l t u n g der L a g e r s t ä t t e auf 50 J a h r e , 1 : 1 . Infolge Einfallens in der A b b a u r i c h t u n g wird sich die den Geologen z u n ä c h s t interessiert. dieses Verhältnis m i t j e d e m Meter A b b a u f o r t s c h r i t t Inwieweit die Anwendung einer derartigen Lösung durch neue T e c h n i k auf die Verhältnisse der K a l k l a g e r s t ä t t e n der D D R m i t allen Vorteilen und Nachteilen theoretisch schon erwogen wurde, ist dem Verf. n i c h t b e k a n n t . J e d o c h seien hierzu einige b e k a n n t e T a t s a c h e n a n g e f ü h r t : Schon in den ersten J a h r z e h n t e n unseres J a h r h u n d e r t s ist m a n in A m e r i k a zur Verwendung von Drehöfen zum K a l k b r e n n e n übergegangen, wie sie h e u t e zur Z e m e n t p r o d u k t i o n verwendet werden. Die Drehöfen h a b e n den Vorteil, daß bei kürzerer B r e n n zeit das B r e n n g u t kleinstückig oder sogar fein eingebracht werden k a n n . D u r c h die kontinuierliche, langsame Drehung des schwach gegen die Horizontale geneigten Ofens ist das B r e n n g u t laufend in Bewegung und k a n n den D u r c h g a n g der Feuergase nicht durch Verstopfung h e m m e n . E s b r a u c h t also kein U n t e r k o r n als u n b r a u c h b a r e r K a l k s t e i n s c h u t t auf Halde zu wandern. Dieser Ü b e l s t a n d ist besonders an den Riesenhalden der meisten K a l k w e r k e der D D R deutlich sichtb a r . E s sei hier an einige b e k a n n t e K a l k w e r k e erinnert, denen das H a l d e n p r o b l e m erhebliche K o s t e n durch besondere Haldenförderung v e r u r s a c h t :

Rohstoff: Hochwertigster Industriekalk (Mitteldevon) Baukalk (Muschelkalk)

Betrieb:

Haldenförderung durch:

Kalkwerk Homberg Seilbahn Kalkwerk Rübeland Bandstraße Kalkwerk Piesteritz Bandstraße Kalkwerk Bad Bibra u. a.

Feldbahn

verschlechtern. Daher ist zur Zeit der F o r t b e s t a n d des K a l k w e r k s B a d B i b r a in F r a g e gestellt. W ä r e ein Drehofen v o r h a n d e n , so k ö n n t e der größte Teil des auf Abr a u m h a l d e wandernden flaserigen U n t e r k o r n s zu B r a n n t k a l k gleicher Q u a l i t ä t genutzt werden. Mit dem zusätzlichen B a u von Drehöfen (abgesehen von dem notwendigen E r s a t z der völlig v e r a l t e t e n S c h a c h t ö f e n ) steht und fällt i m F a l l e B a d B i b r a bei der vorliegenden L a g e r s t ä t t e n - und geologischen S i t u a t i o n der F o r t b e s t a n d des W e r k e s . I m F a l l e der noch wertvolleren mitteldevonischen K a l k e des Elbingeröder K o m p l e x e s (Mittelharzer Industriekalke) ist die Haidung des Abfalls n i c h t nur ein ökonomisches, sondern a u c h ein R a u m p r o b l e m . E s entstehen in den drei Großkalkwerken ( R ü b e l a n d , P i e s t e ritz, Hornberg) Halden v o n U n t e r k o r n bis zu 50 m Höhe und mehr.

25-30% 25-30% 25-30%

I h r schnelles E m p o r w a c h s e n h a t eine ebenso schnelle Verbreiterung der Haldenbasis zur Folge. Dieser sind wiederum durch die r e l a t i v engen angrenzenden T ä l e r Grenzen gesetzt (mit A u s n a h m e des Hornberger K a l k werks). Das anfallende U n t e r k o r n , ca. 25 — 3 0 % des Haufwerks, m u ß 50 m und m e h r aufwärts befördert werden (siehe A b b . 2). Der mögliche Ausweg, dieses H a l d e n m a t e r i a l zur Zementproduktion zu verwenden, ist m e h r f a c h erörtert, aber aus R a u m - und T r a n s p o r t gründen i m m e r wieder verworfen worden. E i n e andere Möglichkeit ist in den genannten F ä l l e n das B r e n n e n des U n t e r k o r n s in Drehöfen.

40-50%

5. Schlußbemerkungen

Abriebverluste der Vorräte :

Aus dieser Aufstellung ist leicht zu ersehen, daß neben der kostspieligen Haldenförderung noch erhebliche R o h k a l k s t e i n v e r l u s t e a u f t r e t e n . Diese sind bei großen K a l k v o r k o m m e n zwar t r a g b a r , aber auf längere S i c h t un-

Die vorstehenden Ausführungen e n t b e h r e n noch der e x a k t e n ökonomischen Überprüfung, besonders bei der Ü b e r t r a g u n g auf die Verhältnisse in der D D R . E i n e solche Überprüfung ist S a c h e von K a l k w e r k s t e c h n o l o gen. Die vorliegende B e s c h r e i b u n g des K a l k w e r k s

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 MAGALOWSKI / E i n K e r n b r e c h e r f ü r B r a u n k o h l e n k e r n e

Cebin soll eine Anregung für koordinierende Stellen sein, bei analog gelagerten Fällen der heimischen Kalkindustrie den Drehofen als neue, wirtschaftlicher arbeitende Technik zu erwägen. Die damit ohne Zweifel verbundene Schonung der Lagerstätten wird seitens der Geologen auf jeden Fall begrüßt. Besonders im Falle der Mittelharzer Devonkalke muß hervorgehoben werden, daß dieses das einzige Industriekalkvorkommen von hoher Reinheit in Deutschland ist. Selbst wenn die Vorräte nach dem heutigen Stand der Kenntnisse auf mehr als eine Milliarde t geschätzt werden können, darf damit nicht leichtfertig umgegangen werden. E s ist hierzu noch zu sagen, daß gerade die Mittelharzer Kalke als Hilfsstoff bzw. Zwischenprodukt für die chemische Großindustrie zur Herstellung von Soda, Atznatron, Ammoniak, Chlorkalk, Kalziumkarbid, Kalkstickstoff, Zucker, Zellstoff sowie für die Hüttenindustrie unentbehrlich sind. E s liegen also triftige Gründe vor, unsere hochwertigsten Kalklagerstätten nicht nur zu schonen, sondern schon in der Perspektive auf größere Zeiträume sorgsam einzuteilen und ihre Lebensdauer nicht durch vermeidbaren R a u b b a u zu verkürzen.

Zusammenfassung I n der K a l k s t e i n v e r a r b e i t u n g s a n l a g e d e s D e v o n k a l k v o r k o m m e n s v o n Cebin bei B r n o , die V e r f . b e s i c h t i g t e , wer-

95 den durch Mitverwendung des Unterkorns, das im Dreho f e n g e b r a n n t wird, große V e r l u s t e a n hochwertigem M a t e r i a l u n d große A b f a l l s c h o t t e r h ä u f u n g e n auf H a l d e n v e r m i e d e n . D i e L e b e n s d a u e r der L a g e r s t ä t t e wird bei dies e m V e r f a h r e n w e s e n t l i c h v e r l ä n g e r t . V e r f . e r ö r t e r t die bei einer Ü b e r t r a g u n g d e s s e l b e n auf die b e s o n d e r e n V e r h ä l t nisse der K a l k l a g e r s t ä t t e n der D D R a n f a l l e n d e n P r o bleme.

Pe3ioMe ABTOP noceTHJi ({jaGpiiny ANA nepepafioTKn HEBOIICKHX H3BeCTHHK0B MeCTOpOJK,HeHHH He6HH OKOJIO BpHO. TaM ncnoJib3yeTCH oqeHb T0HK03epHHCTbiil MaTepnaji, KOTOpbiii noflBepraeTCH oSmHraHiiio B BpamaiomeftCH ne™. 9THM H36eraioT Bojitimix noTepb BbicoKOKaqecTBeHHoro MaTepaana H Kpyimnx HaKonjieHHH OTXOAOB Ha OTBanax. CpoK sucnjioa, TM\HU MecTopojK^eHHH npn TaKOM MeTOfle cymecTBeHHo noBbimaeTCH. ABTOP oCcymAaeT npo6.neMbi, B03HHKaromHe npn nepeHeceHHH 3Toro MeTona Ha oco6bie yeJIOBHH MeCTOpOJKHeHHH H 3 B e C T H H K O B B I 7 J P .

Summary In t h e p r o c e s s i n g p l a n t of t h e D e v o n i a n l i m e s t o n e occurrence a t Cebin n e a r B r n o , w h i c h w a s v i s i t e d b y t h e a u t h o r , c o n s i d e r a b l e l o s s e s of h i g h - q u a l i t y m a t e r i a l a n d l a r g e s t o c k piles of w a s t e g r a v e l are p r e v e n t e d b y u s i n g t h e u n d e r s i z e fired in t h e r o t a r y kiln. T h i s m e t h o d e s s e n t i a l l y e x t e n d s t h e life of t h e d e p o s i t . T h e a u t h o r d i s c u s s e s p r o b l e m s c o n n e c t e d w i t h its t r a n s f e r to t h e special c o n d i t i o n s p r e v a i ling in t h e l i m e s t o n e d e p o s i t s of t h e G e r m a n D e m o c r a t i c Republic.

Ein Kernbrecher für Braunkohlenkerne'' GEORG MAGALOWSKI, B e r l i n

(Mitteilung aus dem Zentralen Geologischen Institut, Berlin) Bei der Braunkohlen-Hochtemperaturverkokung in der D D R sind außer den chemischen Kenngrößen des Rohstoffes Braunkohle auch die makroskopisch erkennbaren Lithotypen von Bedeutung, da sie ein unterschiedliches technologisches Verhalten aufweisen. Durch bisher durchgeführte Untersuchungen ist bekannt, daß die Lithotypen des 2. Lausitzer Flözes (das in der D D R zur Zeit allein für die Braunkohlen-Hochtemperaturverkokung in Frage kommt) in verkokungsgünstige und verkokungsungünstige unterteilt werden können. Die sichere Erkennung der Lithotypen ist im Tagebau am Kohlenstoß im bergfeuchten Zustand am frischen Bruch möglich, den man mit einer Keilhaue oder einer anderen geeigneten Hacke herstellt. Die texturellen Differenzierungen der Lithotypen sind hier am deutlichsten zu erkennen, die Bruchflächen sind unterschiedlich ausgebildet und für die einzelnen L i t h o t y p e n c h a r a k t e r i s t i s c h (MAGALOWSKI 1 9 6 0 , P R E U S S

1960). Wegen der großen Bedeutung der Lithotypen werden seit einigen Jahren auch Bohrkerne makropetrographisch untersucht, um bei der Erkundung von unverritzten Braunkohlenfeldern sowie im Tagebauvorfeld die zu erwartenden Kohlenqualitäten und ihren quanti') Eingang des Manuskripts in der Sedaktion: 28. 8. 1962

tativen Anteil im Flözprofil zu bestimmen (HERBST, MAGALOWSKI & TZSCHOPPE).

Ebenso wie am Kohlenstoß ist auch am Kern zur Erkennung der Lithotypen die Herstellung von Bruchflächen senkrecht zur Schichtung erforderlich. Beim Aufschlagen (wie es z. B . bei anderen Gesteinen möglich ist) zerbricht jedoch der Weichbraunkohlenkern im allgemeinen parallel zur Schichtung. (Bei der xylitischen Kohle sind die Grenzflächen Xylit—kohlige Grundmasse latente Schwächezonen, an denen der Kern in unregelmäßige Stücke zerfällt.) U m einen Bruch senkrecht zur Schichtung zu erhalten, wurde bisher der Kern von beiden Seiten mit einer kleinen Bügelsäge eingesägt (je nach Kerndurchmesser etwa 15 bis 25 m m von jeder Seite). In einen dieser Einschnitte wurde dann ein langes Messer eingeführt, auf das mit einigen Hammerschlägen ein kurzzeitiger Druck ausgeübt wurde, wodurch der Kern längs der durch die Einschnitte festgelegten Flächen zerbrach. Das Einsägen des Kerns ist als manuelle Tätigkeit anstrengend, verbunden mit Schmutzentwicklung und zeitaufwendig. Das Aufsägen eines Kernes von 10 m Länge dauert entsprechend der Beschaffenheit der Kohle und der Geschicklichkeit der Kollegen ca. 30 bis 40 Minuten (Abb. 1). Da die Schnittflächen, die durch das Einsägen entstehen, keine texturellen Differenzierungen erkennen lassen, sind sie für die Bemusterung wertlos. J e nach Kerndurchmesser gehen hierbei etwa 25—40%

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 MAGALOWSKI / E i n K e r n b r e c h e r f ü r B r a u n k o h l e n k e r n e

Cebin soll eine Anregung für koordinierende Stellen sein, bei analog gelagerten Fällen der heimischen Kalkindustrie den Drehofen als neue, wirtschaftlicher arbeitende Technik zu erwägen. Die damit ohne Zweifel verbundene Schonung der Lagerstätten wird seitens der Geologen auf jeden Fall begrüßt. Besonders im Falle der Mittelharzer Devonkalke muß hervorgehoben werden, daß dieses das einzige Industriekalkvorkommen von hoher Reinheit in Deutschland ist. Selbst wenn die Vorräte nach dem heutigen Stand der Kenntnisse auf mehr als eine Milliarde t geschätzt werden können, darf damit nicht leichtfertig umgegangen werden. E s ist hierzu noch zu sagen, daß gerade die Mittelharzer Kalke als Hilfsstoff bzw. Zwischenprodukt für die chemische Großindustrie zur Herstellung von Soda, Atznatron, Ammoniak, Chlorkalk, Kalziumkarbid, Kalkstickstoff, Zucker, Zellstoff sowie für die Hüttenindustrie unentbehrlich sind. E s liegen also triftige Gründe vor, unsere hochwertigsten Kalklagerstätten nicht nur zu schonen, sondern schon in der Perspektive auf größere Zeiträume sorgsam einzuteilen und ihre Lebensdauer nicht durch vermeidbaren R a u b b a u zu verkürzen.

Zusammenfassung I n der K a l k s t e i n v e r a r b e i t u n g s a n l a g e d e s D e v o n k a l k v o r k o m m e n s v o n Cebin bei B r n o , die V e r f . b e s i c h t i g t e , wer-

95 den durch Mitverwendung des Unterkorns, das im Dreho f e n g e b r a n n t wird, große V e r l u s t e a n hochwertigem M a t e r i a l u n d große A b f a l l s c h o t t e r h ä u f u n g e n auf H a l d e n v e r m i e d e n . D i e L e b e n s d a u e r der L a g e r s t ä t t e wird bei dies e m V e r f a h r e n w e s e n t l i c h v e r l ä n g e r t . V e r f . e r ö r t e r t die bei einer Ü b e r t r a g u n g d e s s e l b e n auf die b e s o n d e r e n V e r h ä l t nisse der K a l k l a g e r s t ä t t e n der D D R a n f a l l e n d e n P r o bleme.

Pe3ioMe ABTOP noceTHJi ({jaGpiiny ANA nepepafioTKn HEBOIICKHX H3BeCTHHK0B MeCTOpOJK,HeHHH He6HH OKOJIO BpHO. TaM ncnoJib3yeTCH oqeHb T0HK03epHHCTbiil MaTepnaji, KOTOpbiii noflBepraeTCH oSmHraHiiio B BpamaiomeftCH ne™. 9THM H36eraioT Bojitimix noTepb BbicoKOKaqecTBeHHoro MaTepaana H Kpyimnx HaKonjieHHH OTXOAOB Ha OTBanax. CpoK sucnjioa, TM\HU MecTopojK^eHHH npn TaKOM MeTOfle cymecTBeHHo noBbimaeTCH. ABTOP oCcymAaeT npo6.neMbi, B03HHKaromHe npn nepeHeceHHH 3Toro MeTona Ha oco6bie yeJIOBHH MeCTOpOJKHeHHH H 3 B e C T H H K O B B I 7 J P .

Summary In t h e p r o c e s s i n g p l a n t of t h e D e v o n i a n l i m e s t o n e occurrence a t Cebin n e a r B r n o , w h i c h w a s v i s i t e d b y t h e a u t h o r , c o n s i d e r a b l e l o s s e s of h i g h - q u a l i t y m a t e r i a l a n d l a r g e s t o c k piles of w a s t e g r a v e l are p r e v e n t e d b y u s i n g t h e u n d e r s i z e fired in t h e r o t a r y kiln. T h i s m e t h o d e s s e n t i a l l y e x t e n d s t h e life of t h e d e p o s i t . T h e a u t h o r d i s c u s s e s p r o b l e m s c o n n e c t e d w i t h its t r a n s f e r to t h e special c o n d i t i o n s p r e v a i ling in t h e l i m e s t o n e d e p o s i t s of t h e G e r m a n D e m o c r a t i c Republic.

Ein Kernbrecher für Braunkohlenkerne'' GEORG MAGALOWSKI, B e r l i n

(Mitteilung aus dem Zentralen Geologischen Institut, Berlin) Bei der Braunkohlen-Hochtemperaturverkokung in der D D R sind außer den chemischen Kenngrößen des Rohstoffes Braunkohle auch die makroskopisch erkennbaren Lithotypen von Bedeutung, da sie ein unterschiedliches technologisches Verhalten aufweisen. Durch bisher durchgeführte Untersuchungen ist bekannt, daß die Lithotypen des 2. Lausitzer Flözes (das in der D D R zur Zeit allein für die Braunkohlen-Hochtemperaturverkokung in Frage kommt) in verkokungsgünstige und verkokungsungünstige unterteilt werden können. Die sichere Erkennung der Lithotypen ist im Tagebau am Kohlenstoß im bergfeuchten Zustand am frischen Bruch möglich, den man mit einer Keilhaue oder einer anderen geeigneten Hacke herstellt. Die texturellen Differenzierungen der Lithotypen sind hier am deutlichsten zu erkennen, die Bruchflächen sind unterschiedlich ausgebildet und für die einzelnen L i t h o t y p e n c h a r a k t e r i s t i s c h (MAGALOWSKI 1 9 6 0 , P R E U S S

1960). Wegen der großen Bedeutung der Lithotypen werden seit einigen Jahren auch Bohrkerne makropetrographisch untersucht, um bei der Erkundung von unverritzten Braunkohlenfeldern sowie im Tagebauvorfeld die zu erwartenden Kohlenqualitäten und ihren quanti') Eingang des Manuskripts in der Sedaktion: 28. 8. 1962

tativen Anteil im Flözprofil zu bestimmen (HERBST, MAGALOWSKI & TZSCHOPPE).

Ebenso wie am Kohlenstoß ist auch am Kern zur Erkennung der Lithotypen die Herstellung von Bruchflächen senkrecht zur Schichtung erforderlich. Beim Aufschlagen (wie es z. B . bei anderen Gesteinen möglich ist) zerbricht jedoch der Weichbraunkohlenkern im allgemeinen parallel zur Schichtung. (Bei der xylitischen Kohle sind die Grenzflächen Xylit—kohlige Grundmasse latente Schwächezonen, an denen der Kern in unregelmäßige Stücke zerfällt.) U m einen Bruch senkrecht zur Schichtung zu erhalten, wurde bisher der Kern von beiden Seiten mit einer kleinen Bügelsäge eingesägt (je nach Kerndurchmesser etwa 15 bis 25 m m von jeder Seite). In einen dieser Einschnitte wurde dann ein langes Messer eingeführt, auf das mit einigen Hammerschlägen ein kurzzeitiger Druck ausgeübt wurde, wodurch der Kern längs der durch die Einschnitte festgelegten Flächen zerbrach. Das Einsägen des Kerns ist als manuelle Tätigkeit anstrengend, verbunden mit Schmutzentwicklung und zeitaufwendig. Das Aufsägen eines Kernes von 10 m Länge dauert entsprechend der Beschaffenheit der Kohle und der Geschicklichkeit der Kollegen ca. 30 bis 40 Minuten (Abb. 1). Da die Schnittflächen, die durch das Einsägen entstehen, keine texturellen Differenzierungen erkennen lassen, sind sie für die Bemusterung wertlos. J e nach Kerndurchmesser gehen hierbei etwa 25—40%

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

96

MAGALOWSKI

/ Ein Kernbrecher für Braunkohlenkerne Besehreibung des Kernbrcchers für Braunkohlenkerne und seine Funktionsweise Ein Parallelschraubstock wurde folgendermaßen umgebaut: 1. V e r l ä n g e r u n g der B a k k e n a u f jeweils 300 m m , 2. A n b r i n g e n von zwei Schneiden aus Stahl (für W e i c h b r a u n k o h l e h a t sich ein K e i l w i n k e l v o n 6 0 ° als g ü n s t i g erwiesen), 3. A n b r i n g e n einer vers t e l l b a r e n A u f l a g e f ü r die K e r n e (einstellbar f ü r j e d e n gebräuchlichen Kerndurchmesser), 4. A n b r i n g e n eines A u f f a n g b l e c h e s (zum A u f f a n g e n einzelner a b b r e c h e n d e r Teilchen), 5. A n b r i n g e n eines H a n d r a d e s (etwa 500 m m D u r c h m e s s e r ) a n s t e l l e des K n e b e l s .

Herndurchmesser

in rnm

Da ein größeres Handrad als Schwungrad wirkt, erfordert die Bewegung der Schneiden nur wenige 1 — Fläche des Kernlängsschnitts, die hei der Bemusterung nach der alten Methode durch Aufsägen verlorenHandgriffe. geht; 2 — Fläche des Kernlängsschnitts, die nach der 1 — Zeitaufwand nach der alten Methode = Einsägen Bei genügendem Abalten Methode bemustert werden kann (in Abhängigkeit und Aufbrechen, 2 — Zeitaufwand nach der neuen Me'vom Kerndurchmesser) thode = Aufbrechen mit dem Kernbrecher stand der Schneiden voneinander wird der Kern auf die Auflage gelegt, deren Höhe dem Kerndurchdes Kernlängsschnittes für die Bemusterung verloren messer entsprechend eingestellt ist. Die Schneiden (s. Abb. 2 u. 3). Die Forderung nach einem größeren werden an den Kern herangebracht, und ein kurzer Kerndurchmesser ist jedoch ökonomisch nicht verRuck am Handrad läßt den Kern der Länge nach tretbar, wenn die Probenmenge für die im jeweiligen zerbrechen. (Nach einiger Übung ist die Auflage für Erkundungsstadium erforderlichen Untersuchungen den Kern meist nicht mehr erforderlich.) ausreicht und diese Forderung nur zugunsten einer besseren Bemusterung gestellt wird (vgl. „BraunkohlenMöglichkeit der Anwendung für anderes Kernmaterial instruktion"). Um Kerne mit kleinerem Durchmesser für die BeDer Kernbrecher ist für Weichbraunkohlenkerne gemusterung maximal auszuwerten, hat Verfasser ein baut worden. Es dürfte jedoch durchaus möglich sein, Gerät zum Aufbrechen von Weichbraunkohlenkernen 2 ) entwickelt, das in der Werkstatt des Zentralen Geologischen Instituts, Berlin, gebaut wurde und sich seit drei Jahren gut bewährt hat (Abb. 4). Dieses als „Kernbrecher für Braunkohlenkerne" bezeichnete Gerät ermöglicht die Herstellung eines einwandfreien Bruchs senkrecht zur Schichtung. Das Einsägen des Kerns entfällt, und der gesamte Längsbruch kann bei jedem gebräuchlichen Durchmesser bemustert werden. (Es können also 100% des Kernlängsschnittes bemustert werden gegenüber nur 60—75% nach der alten Methode.) Der Kernbrecher ist leicht zu handhaben, und das Aufbrechen des Kernes erfordert nur noch einen Teil der physischen Leistung, die man bei der alten Methode aufwenden mußte. Eine Schmutzentwicklung tritt kaum auf. Außerdem ist ein bedeutender Zeitgewinn zu verzeichnen; denn das Aufbrechen von 1 0 m Kern dauert nur noch 8 bis 10 Minuten (Abb. 1). Während für die alte Methode zwei Arbeitskräfte benötigt werden, ist der Kernbrecher von einem Kollegen zu bedienen. Kern

m

A b b . 1. Z e i t b e d a r f zum Aufsägen bzw. A u f b r e c h e n v o n 10 ra B r a u n k o h l e n k e r n f ü r die B e m u s t e r u n g

A b b . 2. V e r l u s t

') In mehreren Instituten und Arbeitsstellen existieren Geräte zum Zerbrechen von Festgesteinen, die jedoch nicht für Weichbraunkohlenkerne geeignet sind.

an bemusterbarer beim Aufsägen

Fläche

A b b . 3 . B r a u n k o h l e n k e r n ( F o t o : ZASTROW) aufgesägt (seitlich zwei Schnittflächen, eine Bruchfläche in der Mitte), b — aufgebrochen (gesamter Kernlängsachnitt als Bruchfläche)

Zeitschrift liir angewandte Geologie ( 1 9 6 3 ) Heft 2

97

FRANKE / D e r B e g r i f f F a z i e s (2. T e i l )

dieses Gerät auch für andere Sedimente zu verwenden, z. B . Kalke, Dolomite, Gipse, Salze u. ä. Allerdings ist unter Umständen für das jeweilige Kernmaterial die Ermittlung des geeigneten Keilwinkels der Schneiden erforderlich, da Backen mit zu spitzem Keilwinkel eine schneidende Wirkung haben und solche, mit zu stumpfem Keilwinkel eine unregelmäßige Bruchfläche verursachen. Die Schneiden können dann am Kernbrecher auswechselbar angebracht werden. Zusammenfassung Ks w i r d e i n G e r ä t z u m A u f b r e c h e n von W e i c h b r a u n k o h l e n k e r n e n b e s c h r i e b e n , d a s bei b e t r a c h t l i c h e r V e r r i n g e r u n g des A r b e i t s a u f w a n des e i n e B e i n u s t e r u n g des g e s a m t e n K e r n l a n g s schnittes ermöglicht.

Pc3iojie OmicwaeTCH n p u ö o p a.iH spoftjiemiH n e p HOB MHrKiix ß y p b i x y r j i e i i , n03B0."iHi0mJiii onpoGonainie o c e r o npoAOJitHoro ceneHHH nepHa npii 3HaHHTeabH0M CHHJKeHHH 3aTpaTbI T p y ^ a .

A b b . 4 . K e r n b r e c h e r f ü r B r a u n k o h l e n k e r n e ( F o t o : ZASTROW)

Summary A d e v i c e is d e s c r i b e d w h i c h b r e a k s s o f t b r o w n - c o a l c o r e s a n d e n a b l e s a s a m p l i n g o f t h e e n t i r e l o n g i t u d i n a l s e c t i o n of t h e c o r e w i t h c o n s i d e r a b l e r e d u c t i o n of t h e w o r k i n g e f f o r t .

Literatur HERBST, G-, G. MAGALOWSKI & E. TZSCHOPPE: Ergebnisse und Probleme bei der Untersuchung des Kohlenfeldes Bagenz, Niederlausitz. — Freiberger Torsch.-H., A 259, Berlin 1962.

MAOAIOWSKI, G.: Feinstratigraphische Untersuchungen der Braunkohle des Tagebaues Spreetal in der östlichen Niederlausitz zur Deutung der Flözgenese unter Berücksichtigung der Sporomorphenführung. — Freiberger Forsch.-H., C 85, 1960. I'KEUSS. G.: Zur Feld-Ansprache von Braunkohlenarten im llaume Lauchhammer (Niederlausitz). - Freiberger Forsch.-H„ A 160, 1960. Instruktion zur Anwendung der ,.Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Braunkohlen-Lagerstätten der Deutseben Demokratischen Republik. — Z. angew. Geol., 6, S. 222 bis 226 (1960).

Zu Fragen geologischer Terminologie und Klassifikation (II)1) Der Begriff Fazies (2. Teil) . (Mitteilung aus dem Zentralen Geologischen Institut, Berlin) DIETRICH FRANKE, B e r l i n

Einleitung • Ausgehend vom ursprünglichen Inhalt des Begriffs „ F a z i e s " in A. GRESSLYS 1838 erschienenen „Observations géologiques sur le J u r a Soleurois" wurden im Teil 1 dieser Arbeit (vgl. Heft 1/1963 der Z. angew. Geol.) der in der geologischen Literatur Mittel- und Westeuropas schon um die Jahrhundertwende eingetretene Bedeutungswandel dieses Ausdrucks sowie seine noch heute bestehenden zahlreichen unterschiedlichen Anwendungsformen aufgezeigt und einander gegenübergestellt. Im folgenden Teil 2 sollen diese terminologischen Untersuchungen auf die nordamerikanische geologische Literatur ausgedehnt werden. Der Begriff „ F a z i e s " in der geologischen Kordamerikas

CHAMBERLINS

&

R. D.

SALISBTJRYS

„Geology"

(New

York 1904) oder L. V. PIRSSONS & C. SCHTJCHERTS „Textbook of Geology" (New York 1915). Erst nachdem ihn A. W. GRABAU (1920) in seinem einflußreichen „Textbook of Geology" verwandte, bürgerte er sich auch in den USA allmählich ein. Anfang der dreißiger J a h r e waren es besonders C. L .

Literatur

Erst etwa hundert Jahre nach Erscheinen von A. GRESSLYS „Observations géologiques sur le J u r a Soleurois" fand der Faziesbegriff auch in den USA Eingang in die geologische Literatur. Zuvor war dieser ') Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 30. 8. 1962

Ausdruck, der in Europa bereits vor Ende des vergangenen Jahrhunderts einen festen Bestandteil der geologischen Terminologie verkörperte, den nordamerikanischen Geologen meist noch so gut wie unbekannt. Abgesehen von H. S. WILLIAMS' „Geological Biology" (New York 1895) ist er selbst in Lehrbüchern nicht zu finden, weder in J . D. DANAS „Manual of Geology" (New York und Chikago 1880), noch in T . C.

&

M . A . FENTON

(1930),

P . B . STOCKDALE

(1931)

und

E . M. KINDLE ( 1 9 3 4 ) , die auf den Faziesbegriff u n d seine

Bedeutung für die Stratigraphie aufmerksam machten. Auch K. E. CASTERS 1934 erschienene Abhandlung über „The stratigraphy and paleontology of Northwestern Pennsylvania" muß erwähnt werden. Weitere wichtige Arbeiten über Faziesprobleme stammen von E . D.

Zeitschrift liir angewandte Geologie ( 1 9 6 3 ) Heft 2

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FRANKE / D e r B e g r i f f F a z i e s (2. T e i l )

dieses Gerät auch für andere Sedimente zu verwenden, z. B . Kalke, Dolomite, Gipse, Salze u. ä. Allerdings ist unter Umständen für das jeweilige Kernmaterial die Ermittlung des geeigneten Keilwinkels der Schneiden erforderlich, da Backen mit zu spitzem Keilwinkel eine schneidende Wirkung haben und solche, mit zu stumpfem Keilwinkel eine unregelmäßige Bruchfläche verursachen. Die Schneiden können dann am Kernbrecher auswechselbar angebracht werden. Zusammenfassung Ks w i r d e i n G e r ä t z u m A u f b r e c h e n von W e i c h b r a u n k o h l e n k e r n e n b e s c h r i e b e n , d a s bei b e t r a c h t l i c h e r V e r r i n g e r u n g des A r b e i t s a u f w a n des e i n e B e i n u s t e r u n g des g e s a m t e n K e r n l a n g s schnittes ermöglicht.

Pc3iojie OmicwaeTCH n p u ö o p a.iH spoftjiemiH n e p HOB MHrKiix ß y p b i x y r j i e i i , n03B0."iHi0mJiii onpoGonainie o c e r o npoAOJitHoro ceneHHH nepHa npii 3HaHHTeabH0M CHHJKeHHH 3aTpaTbI T p y ^ a .

A b b . 4 . K e r n b r e c h e r f ü r B r a u n k o h l e n k e r n e ( F o t o : ZASTROW)

Summary A d e v i c e is d e s c r i b e d w h i c h b r e a k s s o f t b r o w n - c o a l c o r e s a n d e n a b l e s a s a m p l i n g o f t h e e n t i r e l o n g i t u d i n a l s e c t i o n of t h e c o r e w i t h c o n s i d e r a b l e r e d u c t i o n of t h e w o r k i n g e f f o r t .

Literatur HERBST, G-, G. MAGALOWSKI & E. TZSCHOPPE: Ergebnisse und Probleme bei der Untersuchung des Kohlenfeldes Bagenz, Niederlausitz. — Freiberger Torsch.-H., A 259, Berlin 1962.

MAOAIOWSKI, G.: Feinstratigraphische Untersuchungen der Braunkohle des Tagebaues Spreetal in der östlichen Niederlausitz zur Deutung der Flözgenese unter Berücksichtigung der Sporomorphenführung. — Freiberger Forsch.-H., C 85, 1960. I'KEUSS. G.: Zur Feld-Ansprache von Braunkohlenarten im llaume Lauchhammer (Niederlausitz). - Freiberger Forsch.-H„ A 160, 1960. Instruktion zur Anwendung der ,.Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Braunkohlen-Lagerstätten der Deutseben Demokratischen Republik. — Z. angew. Geol., 6, S. 222 bis 226 (1960).

Zu Fragen geologischer Terminologie und Klassifikation (II)1) Der Begriff Fazies (2. Teil) . (Mitteilung aus dem Zentralen Geologischen Institut, Berlin) DIETRICH FRANKE, B e r l i n

Einleitung • Ausgehend vom ursprünglichen Inhalt des Begriffs „ F a z i e s " in A. GRESSLYS 1838 erschienenen „Observations géologiques sur le J u r a Soleurois" wurden im Teil 1 dieser Arbeit (vgl. Heft 1/1963 der Z. angew. Geol.) der in der geologischen Literatur Mittel- und Westeuropas schon um die Jahrhundertwende eingetretene Bedeutungswandel dieses Ausdrucks sowie seine noch heute bestehenden zahlreichen unterschiedlichen Anwendungsformen aufgezeigt und einander gegenübergestellt. Im folgenden Teil 2 sollen diese terminologischen Untersuchungen auf die nordamerikanische geologische Literatur ausgedehnt werden. Der Begriff „ F a z i e s " in der geologischen Kordamerikas

CHAMBERLINS

&

R. D.

SALISBTJRYS

„Geology"

(New

York 1904) oder L. V. PIRSSONS & C. SCHTJCHERTS „Textbook of Geology" (New York 1915). Erst nachdem ihn A. W. GRABAU (1920) in seinem einflußreichen „Textbook of Geology" verwandte, bürgerte er sich auch in den USA allmählich ein. Anfang der dreißiger J a h r e waren es besonders C. L .

Literatur

Erst etwa hundert Jahre nach Erscheinen von A. GRESSLYS „Observations géologiques sur le J u r a Soleurois" fand der Faziesbegriff auch in den USA Eingang in die geologische Literatur. Zuvor war dieser ') Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 30. 8. 1962

Ausdruck, der in Europa bereits vor Ende des vergangenen Jahrhunderts einen festen Bestandteil der geologischen Terminologie verkörperte, den nordamerikanischen Geologen meist noch so gut wie unbekannt. Abgesehen von H. S. WILLIAMS' „Geological Biology" (New York 1895) ist er selbst in Lehrbüchern nicht zu finden, weder in J . D. DANAS „Manual of Geology" (New York und Chikago 1880), noch in T . C.

&

M . A . FENTON

(1930),

P . B . STOCKDALE

(1931)

und

E . M. KINDLE ( 1 9 3 4 ) , die auf den Faziesbegriff u n d seine

Bedeutung für die Stratigraphie aufmerksam machten. Auch K. E. CASTERS 1934 erschienene Abhandlung über „The stratigraphy and paleontology of Northwestern Pennsylvania" muß erwähnt werden. Weitere wichtige Arbeiten über Faziesprobleme stammen von E . D.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 F R A N K E / D e r B e g r i i i F a z i e s (2. Teil)

98 M C K E E (1938), R . M . K L E I N P E L L (1938), C. SCHUCHERT

& C. 0 . DUNBAR (1941), R . C. MOORE (1941), M. KAY (1945), B . N. & G. A. COOPER (1946), E . C. DAPPLES, W . C. KRUMBEIN

&

L . L . SLOSS

(1948),

F . J . PETTI-

JOHN (1949) u. a. Oft bezieht sich der Ausdruck „ F a z i e s " auf die Umweltbedingungen zur Zeit der Sedimentbildung — m a n spricht von „ t r o p i c a l " , „ t e m p e r a t e " und „boreal f a c i e s " , von „ l i t t o r a l " , „ n e r i t i c " , „ b a t h y a l " und „ a b y s s a l " , von „ s h o r e " sowie „offshore f a c i e s " usw. —, mehr noch wird der gleiche Begriff aber zur Kennzeichnung der petrographischen, paläontologischen, tektonischen u. a. Besonderheiten einer Ablagerung oder sogar für den gesamten, meist lithologisch bzw. lithogenetisch einheitlichen Ablagerungsk o m p l e x selbst v e r w a n d t . In den U S A ist der Inhalt des Ausdrucks „ F a z i e s " also ebenfalls mehrdeutig. Den ersten Versuch, diesen Mißstand zu beseitigen, unternahm R. C. MOORE auf der im J a h r e 1948 in New Y o r k unter dem T h e m a „ S e d i m e n t a r y facies in geologic h i s t o r y " stattgefundenen T a g u n g der „Geological Society of A m e r i c a " . In seinem Vortrag über „ D i e B e d e u t u n g der F a z i e s " k a m er, nachdem die unterschiedlichen Anwendungsformen kritisch beleuchtet wurden, zu dem Schluß, daß es zweckmäßig sei, zwischen verschiedenen Faziesbegriffen zu unterscheiden. Als ersten nannte er die „ s e d i m e n t a r y f a c i e s " , die er als „irgendeinen gebietsmäßig abgegrenzten Teil einer bestimmten stratigraphischen Einheit, der Merkmale aufweist, die von denen anderer Teile dieser Einheit stark abweichen", definierte. Seine zweite Fazies bezieht sich dagegen speziell auf die zur Zeit der Sedimentation herrschenden Umweltbedingungen; die Gesteine werden, ohne an eine b e s t i m m t e stratigraphische Einheit gebunden zu sein, in paragenetisch zusammengehörige K o m p l e x e („redbed f a c i e s " , „riff-facies" usw.) eingeteilt — diese Fazies können überall und zu jeder Zeit auftreten. U m nun Verwechslungen zwischen beiden Begriffen zu vermeiden, schlug er für letzteren den Ausdruck „lithof a c i e s " v o r : „ D i e Lithofazies weist auf die gesamten Merkmale eines Sedimentgesteins, die Zeugnis von den Ablagerungsbedingungen ablegen, h i n . " In einem ebenfalls auf dieser T a g u n g gehaltenen Vort r a g bezeichnete E . D. MCKEE demgegenüber „ e a c h distinct t y p e of l i t h o l o g y " — für den R . C. MOORE (1949) den Ausdruck „ p h y s i o f a c i e s " prägte — als „lithologic f a c i e s " . „ T e r m s connoting the environment of deposition", wie z. B . „aeolien f a c i e s " oder „brackishwater f a c i e s " , lehnte er als zu „ g e f ä h r l i c h " a b , da sie doch „ d i e Kenntnis der Entstehungsweise jeder F a z i e s v o r a u s s e t z t " . E . D. MCKEES Fazies dient, ähnlich wie

eine u m f a s s e n d e Analyse der verschiedenen Anwendungsformen des Ausdrucks „ F a z i e s " in der nordamerikanischen Literatur. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen wird eine Gliederung in drei „ F a z i e s t y p e n " vorgeschlagen. T y p 1 ist die „ p e t r o g r a p h i c f a c i e s " , für die das äußere Erscheinungsbild oder die lithologische Zusammensetzung maßgebend ist. T y p 2 richtet sich nach der F o r m des Vorkommens, der Art der Grenzen sowie den gegenseitigen Wechselbeziehungen und wird „ s t r a t i g r a p h i c f a c i e s " genannt. Bei der Ausscheidung v o n T y p 3, der „environmental f a c i e s " , sind schließlich die aus den Gesteinsmerkmalen gefolgerten paläogeographischen Verhältnisse das Primäre. T y p 1 und 2 sind also „ s e d i m e n t s , rocks, or stratigraphic b o d i e s " , die „environmental f a c i e s " dagegen etwas A b s t r a k t e s — „ t h e y are not m a t e r i a l " . Sowohl die „ p e t r o g r a p h i c " als auch die „ s t r a t i g r a p h i c f a c i e s " wurden noch in einzelne „ K l a s s e n " aufgeteilt. T y p 1 enthält die K l a s s e n A — Fazies mit lediglich allgemeinen Merkmalen in der Zusammensetzung bzw. i m Aussehen ( „ r e d b e d f a c i e s " , „geosynklinal f a c i e s " usw.) — und B — Fazies ganz bestimmter lithologischer Beschaffenheit ( „ b l a c k shale f a c i e s " , „ g r e y w a c k e f a c i e s " usw.) —, T y p 2 die K l a s s e n C — vertikal aufeinanderfolgende, in der Regel horizontal begrenzte F a z i e s —, D — lateral nebeneinander v o r k o m m e n d e Fazies mit mehr oder weniger vertikalen Grenzen — und E — sowohl vertikal als auch horizontal wechselnde, unregelmäßig begrenzte Fazies. S t a r k abweichend v o n den WELLERschen Vorstellungen sind diejenigen, die C. TEICHERT (1958) in seinem Artikel „Concepts of f a c i e s " entwickelte. E r versteht unter Fazies die „ S u m m e aller primären Merkmale eines Sedimentgesteins, aus denen die Umweltverhältnisse zur Zeit der A b l a g e r u n g gefolgert werden k ö n n e n " . Fazies ist „ n o t a particular kind of a rock, b u t something a rock h a s " , C. TEICHERTS Fazies ist also ein Abs t r a k t u m . „ F a z i e s sollte als ein in bezug auf die primären lithologischen und (oder) paläontologischen Merkmale eines Sedimentgesteins genau beschreibender Ausdruck verwendet werden. Interpretation der Umwelt ist das Endziel der Faziesstudien, die F a z i e s ist jedoch nicht mit der Umwelt selbst gleichzusetzen. Sie erzeugt nur die F a z i e s . " Wie verschieden C. TEICHERTS Fazies von der J . M. WELLERS

und

dessen w i e d e r u m v o n der E . D. MCKEES

oder R . C. MOORES ist, liegt klar auf der H a n d . Die Zahl der Arbeiten, die Faziesprobleme und speziell die Faziesnomenklatur und -klassifikation behandeln, ist jedoch viel zu groß, u m an dieser Stelle einzeln referiert werden zu können (vgl. dazu vor allem L . L. SLOSS, W. C. KRUMBEIN

&

E . C. DAPPLES

1949,

W . C. KRUMBEIN

b e i K . E . CASTER (1934), P . B . STOCKDALE (1939) u . a.,

& L . L . SLOSS 1 9 5 1 , P . E . CLOUD 1 9 5 2 , H . D . H E D B E R G

lediglich zur „lateralen Untergliederung einer F o r m a t i o n " , d. h. zur simplen Abgrenzung verschiedener Gesteinstypen. Welch beträchtlichen U m f a n g die amerikanische Faziesliteratur besonders im letzten J a h r z e h n t ann a h m und wie divergent sich dabei der Begriffsinhalt selbst entwickelte, lassen recht deutlich zwei im J a h r e 1958 erschienene wichtige Arbeiten, die sich eingehender mit den entstandenen terminologischen Diskrepanzen auseinandersetzen, erkennen. Unter dem Titel „ S t r a t i g r a p h i c facies differentiation

1954, R . W . FAIRBRIDGE 1954, H . E . WHEELER & V. S .

a n d n o m e n c l a t u r e " veröffentlichte J . M. W E L L E R (1958)

MALLORY

1954,

1956,

J . IMBRIE

1955,

D. W. FISHER

1 9 5 6 , R . C . MOORE 1 9 5 7 , C . 0 . D U N B A R & J . R O D G E R S

1957 u. a.). Aus dem gleichen Grund ist es auch nicht möglich, in der folgenden Aufstellung der wichtigsten und gebräuchlichsten Termini sämtliche Varianten in der Auslegung des Faziesbegriffs zu berücksichtigen: f a c i e s — Der Ausdruck Fazies wurde in der nordamerikanischen Literatur wahrscheinlich erstmals — wie schon eingangs erwähnt — v o n H . S. WILLIAMS (1895) gebraucht. E r verstand darunter „ d i e besondere Zusammensetzung oder den Zustand einer F o r m a t i o n an

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1963) Heft 2 F R A N K E / D e r B e g r i f f F a z i e s (2. Teil)

99

einem b e s t i m m t e n O r t " . Ä. W. GRABAU (1920, 1931) gab, obgleich er den Faziesbegriii in den U S A erst richtig populär machte, keine e x a k t e Definition. A u c h C. L . & M. A. FENTON (1930) wichen in ihrer Diskussion der GBESSLYschen Arbeit einer genaueren F o r m u lierung aus. P . B . STOCKDALE (1939) meinte, „ F a z i e s seien lediglich die etwa zur gleichen Zeit erfolgten lateralen lithologischen V e r ä n d e r u n g e n " . Als „ t y p e of environmental f a c i e s " verwandte, ähnlich wie R . M. KLEINPELL (1938), H. S. LADD, J . W . HEDGPETH &

R.

POST (1957) u. a. auch S. W. LOWMAN (1949) diesen Begriff. „ F a z i e s " ist hier der auf die Umweltbedingungen zur Zeit der Sedimentation hinweisende „ a s p e c t " eines Gesteins — es wird die „Continental f a c i e s " von der „inner neritic", der „ m i d neritic" sowie der „ o u t e r neritic f a c i e s " und diese wiederum von der „ b a t h y a l f a c i e s " unterschieden. Einen abermals anderen Inhalt besitzt der gleiche Begriff bei M. KAY (1945), B . N. &

G . A . COOPER

(1946)

und

F . J . PETTIJOHN

(1949).

R . C. MOORE (1949), dessen Vorstellungen weiter oben schon kurz skizziert wurden, wollte den Terminus F a z i e s ursprünglich auf seine „ s e d i m e n t a r y f a c i e s " beschränkt wissen, ließ aber in einer späteren Arbeit ( R . C. MOORE 1957) — was für das Hin und Her in der Terminologie bezeichnend ist — diese Zweiteilung in „ s e d i m e n t a r y f a c i e s " ( = „ f a c i e s " i. e. S.) und „lithologic f a c i e s " wieder fallen und bezeichnete beide T y p e n generell als „facies". Ausgehend von der MoOREschen Definition entwickelte sich die „ F a z i e s " mehr und mehr zu ,,laterally equivalent and m a p p a b l e p a r t s of some kind of a stratigraphic u n i t " , d. h. zu konkreten Gesteinseinheiten, über deren horizontale wie laterale Abgrenzung m a n sich allerdings bis heute noch nicht einig werden

konnte

E . C. DAPPLES 1951,

(vgl.

L . L . SLOSS, W . C. KKUMBEIN

1949,

H. E. WHEELER

W . C. K R U M B E I N &

&

V . S . MALLORY

&

L . L . SLOSS 1956

u. a.).

Bei C. 0 . DUNBAB & J . RODGERS (1957) m a c h t sich demgegenüber — wie schon bei S. W. LOWMAN (1949) u. a. — der Einfluß der europäischen L i t e r a t u r stärker b e m e r k b a r : „ F a z i e s bedeutet das allgemeine, die Umweltbedingungen, unter denen die Gesteine gebildet wurden, widerspiegelnde Antlitz der Gesteine." Nicht zu vertreten — v o m S t a n d p u n k t der Mehrzahl der europäischen Geologen aus gesehen — sind J . M. WELLERS (1958) „ r e c o m m e n d a t i o n s " . E r empfahl, das Wort F a z i e s „ausschließlich für konkrete Sedimente oder Gesteine und nicht für deren Erscheinungsbild, Zusammensetzung oder E n t s t e h u n g s o r t zu gebrauchen, obgleich Erscheinungsbild, Z u s a m m e n s e t z u n g oder E n t s t e h u n g s o r t die F e s t l e g u n g der F a z i e s b e s t i m m e n k ö n n e n " . J . M. WELLER beschrieb drei Anwendungsarten. E r s t e n s k a n n der A u s d r u c k F a z i e s „ein Uberbegriff für alle speziellen F a z i e s t y p e n oder -arten s e i n " , zweitens kann er für ganz b e s t i m m t e Gesteinskörper, ohne Rücksicht auf deren F o r m , ihre Beziehungen untereinander oder die geographische und stratigraphische Position („redbed f a c i e s " , „limestone f a c i e s " usw.) und drittens für gebietsmäßig umgrenzte, kartierbare und mit einem geographischen N a m e n belegte Abschnitte einer ,Form a t i o n " v e r w a n d t werden. Eine u. E . bessere Definition g a b C. TEICHERT (1958), obgleich auch sie von der ursprünglichen GRESSLYschen in wesentlichen P u n k t e n abweicht. Wichtig ist

jedoch seine Feststellung, daß „ F a z i e s " nicht eine konkrete Gesteinsschicht, sondern etwas A b s t r a k t e s ist. Lediglich mit dem, was er abstrahierte (nämlich die petrographischen, paläontologischen u. a. Merkmale), k a n n m a n sich nicht einverstanden erklären. W a s hat denn die Erkenntnis, daß ein Sandstein zur „ s a n d i g e n F a z i e s " gehört bzw. — etymologisch richtiger — eine „ s a n d i g e F a z i e s " besitzt, für einen praktischen Wert? Ist es nicht besser, hier ganz unverbindliche und dazu noch allgemeinverständliche Worte wie „ c h a r a c t e r " , „ t y p e " , „ f e a t u r e " u . d g l . z u g e b r a u c h e n ? E r s t das eingehende S t u d i u m dieser (petrographischen, paläontologischen u. a.) M e r k m a l e , T y p e n , A u s b i l d u n g e n des Gesteins ermöglicht doch eine sinnvolle, in diesem Falle auf die geographischen Verhältnisse zur Zeit der Sedimentation hinzielende Abstraktion. Nur derartige, aus einer Vielzahl konkreter Erscheinungen gewonnene A b s t r a k t a können Anspruch auf einen speziellen Begriff erheben! Wenn C. TEICHERT behauptet, daß diese „interpretations m a y be subject to c h a n g e " , d. h., daß die „kontinentale F a z i e s " des Geologen A v o m Geologen B als „ l a g u n ä r e F a z i e s " angesprochen werden könnte oder — mit anderen Worten — die F e s t l e g u n g einer solchen „ F a z i e s " z u m Teil (wie, dem heutigen K e n n t n i s s t a n d entsprechend, notgedrungen leider noch so oft in geologischen F r a g e n ! ) subjektiven F a k t o r e n unterworfen sei, so m a g d a s bis zu einem gewissen G r a d seine Berechtigung haben. Wenn er aber aus diesem Grunde Ausdrücke wie „ m a r i n e f a c i e s " , „ l i t t o r a l facies", „continental f a c i e s " usw. vollkommen ablehnt, so stellt er — womit er sich allerdings selbst widerspricht — Sinn und Zweck paläogeographischer Untersuchungen überhaupt in F r a g e . l i t h o f a c i e s — Die erste Definition dieses Ausdrucks s t a m m t wohl von W. C. KRUMBEIN (1948): „ D i e S u m m e sämtlicher lithologischer Merkmale eines Sedimentgesteins ist seine L i t h o f a z i e s . " W a s R . C. MOORE (1949) unter dem gleichen Begriff verstand, wurde weiter oben schon erläutert. Seine Lithofazies u m f a ß t sowohl die paläontologischen als auch die petrographischen Merkmale, da „ d a s S t a m m w o r t ,Litho', a n g e w a n d t auf Sedimentgesteine, notgedrungen . . . die organischen Bestandteile eines derartigen Gesteins z u s a m m e n mit den anorganischen u m f a ß t " . L. L . SLOSS, W. C. KRUMBEIN & E . C. DAPPLES (1949) gaben diesem Terminus — obgleich sie sich auf R . C. MOORE berufen —wiederum einen anderen Inhalt. Lithofazies sind bei ihnen „ S c h i c h t g r u p p e n , die sich in lithologischer Hinsicht nachweislich von lateral äquivalenten Gesteinen unterscheiden". „ T h e expressions of Variation in lithologic aspect are lithofacies" bei W. C. KRUMBEIN & L . L . SLOSS (1951). Oft wird derselbe Ausdruck lediglich zur Kennzeichnung einer b e s t i m m t e n Gesteinsart bzw. als der „lithologic a s p e c t " eines Gesteins v e r w a n d t (M. K A Y MANN

1945,

1956,

1947,

H. D. HEDBERG

N. D. NEWELL

V. L . FREEMAN

1957,

C. 0 .

1957,

1954,

C. LOCH-

T. E . MULLENS

DUNBAR

&

&

J . RODGERS

1 9 5 7 u. a.). D . B . MCLAUGHLIN & R . C. GERHARD ( 1 9 5 3 )

setzten „ l i t h o f a c i e s " , ähnlich wie später auch D. W . GREENMAN (1955), mit „ f o r m a t i o n " gleich. A m verbreitetsten scheint aber die Anwendung dieses Begriffes zur Kennzeichnung von lateral gegeneinander abgegrenzten Abteilungen irgendeiner — gleich ob „ c h r o n o - " , „ b i o - " oder „ l i t h o s t r a t i g r a p h i s c h e n " — Gesteinseinheit

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

100

FRANKE / Der Begriff Fazies (2. Teil)

z u s e i n ( v g l . F . M . SWAIN 1 9 5 6 , J . M . FORGOTSEN 1 9 5 7 , B . KÜMMEL

1957,

J . M. WELLER

1958

u. a.).

„Eine

Lithofazies ist eine laterale Abteilung einer stratigraphischen Einheit, die sich von anderen benachbarten Abteilungen dieser Einheit durch ihre lithologischen Merkmale unterscheidet" ( J . M. WELLER 1958). b i o f a c i e s — Auch dieser Ausdruck wird in der amerikanischen Literatur recht unterschiedlich definiert. S. W . LOWMAN (1949) nannte „fossil zones", R . C. MOORE (1949) „die gesamten biologischen Merkmale einer sedimentären Ablagerung", W . C. KRUMBEIN & L. L. Sloss (1951) „the expression of Variation in biologic aspect" eine Biofazies. H. D. HEDBERG (1954) bezeichnete sie als „the manifestation of biologic c h a r a c t e r " , J . IMBRIE (1955) als den „gesamten erkennbaren organischen Inhalt eines bestimmten Teils einer stratigraphischen E i n h e i t " , G. A. COOPER (1957) als „durch die Fauna charakterisierte Sedimente" und N. D. NEWELL (1957) als eine „bestimmte Fossilassoziation". Bei C. LOCHMAN (1956) ist die Biofazies das „biologic environment", bei J . M. WELLER (1958) „eine laterale Abteilung einer stratigraphischen Einheit, die sich von anderen benachbarten Abteilungen dieser Einheit durch ihre biologischen Merkmale unterscheid e t " . C. TEICHERT (1958) machte auf die Unterschiede zwischen der „stratigraphic biofacies" und derjenigen in der Ökologie — dort weist dieser Begriff nicht auf den organischen Inhalt einer Ablagerung u. dgl., sondern auf für bestimmte Tiergruppen charakteristische Lebensräume hin — aufmerksam. E r schlug deshalb, um Verwechslungen zu vermeiden, vor, in der Geologie zukünftig nur noch von „paläontologischer Fazies" zu sprechen. p h y s i o f a c i e s — Die Physiofazies ist nach R . C. MOORE (1949) das „anorganische Äquivalent" der Biofazies, d. h. „die gesamten anorganischen Merkmale eines Sedimentgesteins". Biofazies und Physiofazies zusammengenommen bilden R . C. MOORES Lithofazies. Einige Geologen (z. B . C. TEICHERT 1958) halten diesen Begriff für nützlich, andere dagegen ( J . M. WELLER 1958 u. a.) für überflüssig und irreführend, da er mit der Lithofazies anderer Autoren (M. KAY 1945 u. a.) identisch ist. R . C. MOORE (1957) vertritt neuerdings selbst die Ansicht, daß „the concept of physiofacies . . . may well be forgotten". tectofacies

—

Dieser

Begriff

wurde von

L. L.

SLOSS, W . C. K R U M B E I N & E . C. D A P P L E S ( 1 9 4 9 ) i n d i e

amerikanische Literatur eingeführt. Sie definierten ihn als „eine Gruppe von Schichten, die gegenüber den lateral äquivalenten Schichten unterschiedliche tektonische Merkmale aufweisen". Ganz ähnlich verstehen darunter W . C. KRUMBEIN & L. L. SLOSS (1951) die „lateral veränderlichen tektonischen Merkmale einer stratigraphischen E i n h e i t " . Als eine „tektonisch interpretierte" Lithofazies wurde er von J . M. WELLER (1958) bezeichnet. C. TEICHERT (1958) lehnte den Ausdruck „tectofacies" ab. Auch R . C. MOORE (1957) meinte, daß „dieser Begriff . . . einen zweifelhaften W e r t besitzt, . . . because lithofacies units can be readily classified as to their inferred tectonic significance . . . " . m a g n a f a c i e s und p a r v a f a c i e s — Geprägt wurden diese Termini von K . E . CASTER (1934). Die Magnafazies stellt ein durch „facies planes" begrenztes „com-

plete lithic m e m b e r " dar, die Parvafazies dagegen nur den auf ein bestimmtes stratigraphisches Niveau beschränkten Teil der Magnafazies. Eine stratigraphische Einheit setzt sich also nach K . E . CASTER aus lateral veränderlichen, gleichaltrigen Parvafazies unterschiedlicher petrographischer Beschaffenheit, eine Magnafazies aber aus zu verschiedenen Zeiten abgelagerten, petrographisch jedoch gleichen Parvafazies zusammen. Da sich die „magnafacies" mit den „lithostratigraphic units", d. h. den „groups", „formations" sowie „memb e r s " (vgl. auch D. FRANKE 1962) und die „parvafacies" mit der „lithofacies" zahlreicher anderer Autoren überschneiden bzw. direkt identisch sind, werden diese Ausdrücke, zumal sie ohnehin nur zu einer Komplizierung der Terminologie führen, im allgemeinen abgelehnt. m e g a f a c i e s — Von einigen Autoren (P. B. KlNG 1949 u. a.) wurde das W o r t „magnafacies" aus unverständlichen Gründen durch „megafacies" ersetzt. Der Inhalt beider Begriffe ist mehr oder weniger der gleiche. m i c r o f a c i e s — Der Terminus „microfacies" wurde erstmals —

von

J . S. BROWN

(vgl.

F . C. CALKENS

1943)

n i c h t v o n J . C U V I L L I E R & V . SACAL ( 1 9 5 1 ) , w i e d a s

J . M. W E L L E R

(1958)

und

C. T E I C H E R T

(1958)

an-

nehmen — verwandt. Mit „Mikrofazies" bezeichnet man meist diejenigen Merkmale eines Gesteins, denen bei uns im allgemeinen der Hinweis ,,u. d. M . " vorangestellt ist. R . W . FAIRBRIDGE (1954) erweiterte diesen Ausdruck, ohne jedoch eine nähere Definition zu geben, zur „ m i c r o - l i t h o f a c i e s " und „ m i c r o - b i o f a c i e s " . i n t r a f a c i e s — P . E . CLOUD & V . E . B A R N E S ( 1 9 5 7 ) g e -

brauchten diesen Begriff, „ u m eine untergeordnete Faziesentwicklung innerhalb einer von dieser abweichenden größeren Faziesentwicklung zu kennzeichnen". J . M. WELLER

(1958)

bezeichnete

ihn

als

überflüssig

und

lehnte ihn deshalb, ebenso wie wohl zahlreiche andere Geologen auch, ab. m e t a m o r p h i c f a c i e s und m i n e r a l f a c i e s — M. P . BILLINGS

(1942),

F . J . TURNER

von

&

B . MASON

(1952),

C. M . G I L B E R T

„metamorphic

facies"

und

(1954)

H . WILLIAMS, u. a.

sprachen

„mineralfacies"

im

S i n n e P . ESKOLAS ( v g l . D . F R A N K E 1 9 6 3 ) .

geochemical

facies

oder e l e m e n t a l

J . A . S . ADAMS & C. E . W E A V E R ( 1 9 5 8 )

facies

—

kennzeichneten

damit das Thorium/Uranium-Verhältnis eines Sedimentgesteins. f a c i e s t r a c t , f a c i e s f a m i l y und f a c i e s s u i t e — Diese Begriffe wurden von C. TEICHERT (1958) eingeführt. Sie sollen D. W . NALIWKINS (1956) „serwija", „ n i m i j a " und „ f o r m a t s i j a " (vgl. Teil 3 dieser Arbeit) entsprechen. Begriffe wie „ m o n o t h e m " , „ b i o h e r m " , „lithosome", „biosome" und „tectosome", „lithotope", „biotope", „physiotope" und „ t e c t o t o p e " sowie „lithostrome" und „biostrome" sollen, obwohl sie in gewissem Sinne ebenfalls Bestandteil der amerikanischen „facies nomenclature" sind, nicht näher diskutiert werden, da sie bei uns nur selten gebraucht und auch von den amerikanischen Geologen zum Teil abgelehnt werden. Außerdem dürften schon die hier angeführten, unmittelbar mit dem Ausdruck „facies" in Verbindung stehenden Beispiele das Durcheinander in der Terminologie deutlich genug veranschaulichen. Trotz der zahlreichen

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1963) H e f t 2 FBANKE / Der Begriff Fazies

Arbeiten, der

die

in

den

letzten

Faziesnomenklatur

101

(2. T e i l )

Jahren

Stellung

zu

den

nahmen,

Problemen

konnte

über

die einheitliche A n w e n d u n g dieses B e g r i f f e s a b e r a u c h in den U S A

bis h e u t e n o c h k e i n e E i n i g u n g

,,. . . l i t t l e u n i f o r m i t y cönfusion

and

disagreement

(J. M. W E L L E B

erzielt

werden.

of o p i n i o n has r e s u l t e d a n d concerning

them

much

persist"

1960).

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Zusammenfassung Obgleich unseres

der

ESKOLA, P . : T h e mineralfacies of rocks. -

Faziesbegriii

Jahrhunderts

erst

Eingang

in

in

den

die

dreißiger

Jahren

nordamerikanische

L i t e r a t u r f a n d , h a t er sich heute a u c h dort schon zu der

indifferentesten

geologischen

Termini

einem

entwickelt.

häufigsten scheint er zur K e n n z e i c h n u n g v o n in ihren graphischen, lateral

paläontologischen

wechselnden

und

anderen

Gesteinskomplexen

A m

petro-

Merkmalen

gebraucht

zu

wer-

den, in zahlreichen Fällen findet der gleiche A u s d r u c k auch

eine völlig

Mißstandes des

andere

Anwendung.

unternommenen

Die

Versuche

Begriffsinhalts blieben bislang

auf

zur

Grund

aber dieses

Konkretisierung

ohne nennenswerten

Er-

folg. Im Z.

abschließenden

angew.

Geol.)

Teil

wird

3

die

der

Arbeit

sowjetische

(Heft

3/1963

der

Faziesliteratur

be-

sprochen sowie ein Vorschlag über die zukünftige dieses T e r m i n u s

Anwendung

unterbreitet.

roRax

BOUIJIO B c e B e p o - a M e p H K a H c u y i o

MTepaTypy,

OHO H T a M p a 3 B H J i o c t

reononwecKyio

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paöoTH

oßcyjKAaeTCH

npeRCTaBjraeTCH

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Summary Although the concept „ f a c i e s " was adopted b y the American

literature

only

in the

thirties

of

our

North

century,

it

has a l r e a d y d e v e l o p e d also t h e r e t o d a y i n t o o n e of t h e

most

indifferent geological

most

frequently

used

to

terms.

It

seems

characterize

v a r y i n g in their- p e t r o g r a p h i c a l , features.

In

numerous

cases,

as t h o u g h

rock

i t is

complexes

palaeontological

however,

the

laterally and

same

other

term

is

LADD, H . S., J. W . HEDGPETH & B . POST: Environments and facies of existing bays on the Central Texas Coast. — Geol. Soc. America M e m . 67 (1957). LOCHMAN, C. : Stratigraphy, paleontology, and paleogeography of the E l l i p tocephala asaphoides strata in the Cambridge and Hoosich Quadrangles, N e w Y o r k . - Bull. Geol. Soc. America, 67 (1956). LOWMAN, S. W . : Sedimentary facies in Gulf Coast. — Bull. A m e r . Assoc. Petrol. Geol., 33, Tulsa, Oklah., 1949. MARKEWITSCH, W . P . : P o n j a t i j e „ f a z i j a " .— Isdatelstwo A k a d e m i i SSSB, Moskwa 1957.

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far without m a j o r In

the

success.

concluding

the Z. angew.

Geol.)

cussed. M o r e o v e r ,

so

Part

3

of

the

Soviet literature

paper

( N o . 3/1963

on facies will be

a proposal will be submitted

t u r e a p p l i c a t i o n of t h i s

for the

of disfu-

term.

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Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 Aufsuchen und Erkunden von Lagerstätten

102 SCHUCHERT, C. & C. 0 . DUNBAR: A textbook of Geology, part II; Historical Geology. — New York 1941. SLOSS, L . L . ,

W . C. KRUMBEIN

&

E . C. DAPPLES:

Integrated

facies

an-

alysis. — Geol. Soc. America Mem., 39 (1949). STOCKDALE, P. B.: The Borden (Knobstone) ltocks of Southern Indiana. — Dept. Conservation Indiana Pub., 98 (1931). — Lower Mississippian rocks of the East-Central Interior (United States). - Geol. Soc. America Spec. Papers, 22 (1939). SWAIN, F. M.: Stratigraphy of lake deposits in Central and Northern Minnesota. - Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 40, Tulsa, Oklah., 1956. TEICHERT, C.: Concepts of facies. — Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 42, Tulsa, Oklah., 1958.

UPSHAW, C. F. & F. G. STEHLI: Quantitative biofacies mapping. — Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 46, Tulsa, Oklah., 1962. WELLER. J. M. : Stratigraphie facies differentiation and nomenclature. — Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 42, Tulsa, Oklah., 1958. — Stratigraphie principles and practice. — New York 1960. WHEELER, H. E. & V. S. MALLOUY: Analysis and classification of stratigraphic units. — Bull. Geol. Soc. America, 65 (1954). — Factors in lithostratigraphy. — Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 40, Tulsa, Oklah., 1956. WILLIAMS, H. S.: Geological Biology. - New York 1895. WILLIAMS, H . ,

F . J . TURNER

Francisco 1954.

&

C.M.GILBERT:

Petrography.

-

San

Aufgaben und Bedeutung der Lehre vom Aufsuchen und Erkunden von Lagerstätten mineralischer Rohstoffe (Zum Aufsatz von W. M. KREJTER, Moskau; Z. angew. Geol., Jg. 8, H. 9, Berlin 1962) Stellungnahme von Prof. Dr. KURT PIETZSCH, Hervorragender Wissenschaftler des Volkes Eine Stellungnahme zu dem Artikel von Prof. KREJTER muß von den gegenwärtigen Verhältnissen an unseren Hochschulen ausgehen und die tatsächlichen Möglichkeiten berücksichtigen. Zu den Geowissenschaften rechnen wir hier die Komplexe der Mineralogie und der Geologie mit allen ihren Teilsparten, lassen aber die reine Geophysik unberücksichtigt, weil bei ihr ein so wesentlicher Anteil an Physik und Mathematik enthalten ist, daß der geologische Anteil zurücktritt. Zur Mineralogie ist auch die Kristallographie zu stellen, die infolge der Anwendung moderner physikalischer Arbeitsmethoden heute eine stärkere Rolle spielt als früher. Die Petrographie wird im allgemeinen an die Mineralogie angeschlossen, mindestens soweit es die Eruptivgesteine und kristallinen Schiefer betriift, während die Sedimentgesteine oft auch bei der Geologie behandelt werden. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei der Lagerstättenlehre. Auch sie hat engste Beziehungen zur Mineralogie; nur die sedimentären Lagerstätten findet man oft auch bei der Geologie. Zur Geologie zählen die Teilsparten „Allgemeine Geologie", „Historische Geologie" (Stratigraphie), ferner „Regionale Geologie" und „Tektonik". Eine wichtige Teildisziplin ist die Hydrogeologie. Die Bodenkunde wird teils, falls sie nicht überhaupt als eine selbständige Wissenschaft auftritt, von der Geologie, teils von der Mineralogie behandelt. Die Paläontologie ist ebenfalls bei der Geologie zu finden, vor allem, soweit es sich um die Lehre von den Leitfossilien handelt. Dementsprechend sind die Geowissenschaften an unseren Universitäten an zwei Lehrstühle gebunden, eben an Mineralogie und an Geologie. Eigene Lehrstühle für Lagerstättenlehre findet m a n nur an den Berghochschulen, wo dann aber gewöhnlich eine Verbindung mit dem Mineralogie-Lehrstuhl besteht. Eine Sonderstellung nehmen Erdöl und Kohle ein, die mitunter sogar durch einen besonderen Lehrstuhl vertreten werden. Da es heute nicht mehr möglich ist, daß ein Lehrstuhlinhaber alle obengenannten Teilsparten seines Lehrstuhls gleich gut beherrscht und auch zeitlich eine gleichmäßige Vertretung kaum durchführen kann, werden überall Lehraufträge für das eine oder andere Teilgebiet erforderlich, mitunter auch besondere Professuren (ohne Lehrstuhl). Zu den obengenannten Grunddisziplinen sind nun im Laufe der Zeit und besonders in den letzten Jahrzehnten noch Fächer der sog. Praktischen und der Angewandten Geologie bzw. Mineralogie gekommen. Zur Praktischen Geologie gehört vor allem die geologische Kartierung. Sie erfordert aber weniger Vorlesungen als praktische Übungen im Gelände und wird vom Lehrstuhlinhaber in Verbindung mit Assistenten und Lehrbeauftragten durchgeführt. Die Teilgebiete der Angewandten Mineralogie und Geologie, insbesondere Aufsuchen und E r k u n d u n g nutzbarer Ablagerungen aller Art, sind früher an den Hochschulen nur gelegentlich behandelt worden. I m Zusammenhang mit unseren gegenwärtigen Anstrengungen der Erweiterung unserer Kenntnisse über unsere heimischen Rohstoffe ist aber dieses Teilgebiet wert, an den Hochschulen stärker berücksichtigt zu werden, als es bisher meist der Fall war. Dabei handelt

es sich natürlich nicht nur um die Lagerstätten der Erze und Nichterze, sondern auch um die der Steine und Erden, der Kohlen und des Erdöls und schließlich auch um die Vorkommen des Grundwassers sowie der Mineral- und Heilwässer. Ob alle diese Teildisziplinen von einem einzelnen Vertreter beherrscht werden können, ist nicht sicher, vor allem dürfte das Wasser wegen seiner besonderen Eigenschaften eine Sonderstellung einnehmen. Zur Angewandten Geologie ist auch die Ingenieurgeologie zu stellen, die in den letzten Jahrzehnten eine immer steigende Bedeutung erlangt hat. Schließlich muß auch die Angewandte Geophysik hier genannt werden, die allerdings am besten von einem geologisch erfahrenen Geophysiker zu vertreten ist. Macht gegenwärtig schon die Besetzung der Lehrstühle Schwierigkeiten, so ist auch bei den Lehraufträgen für Teildisziplinen nicht ohne Rückgriff auf die Praktiker auszukommen, ganz besonders bei der Vertretung der Angewandten Geologie. Anderseits kann m a n von den Studierenden nicht den Besuch beliebig vieler Vorlesungen und Übungen verlangen. Man muß ihnen unbedingt genügend Zeit geben, sich das eine oder andere Teilgebiet durch eigenes Studium der Literatur anzueignen. Es ist vollkommen falsch, von den Hochschulen zu verlangen, daß über alles eine besondere Vorlesung gehalten wird. Die Hochschulen sind keine Dressuranstalten, die für alles und jedes sozusagen ein Rezept geben sollen. Der Studierende muß eben durch ein intensives Grundstudium zum eigenen Denken und Arbeiten gebracht werden. Die Natur ist unendlich vielgestaltig; wer intelligent ist, wird für ihre Erforschung selbst die geeigneten Wege finden.

Geologie und Baustoffindustrie G e d a n k e n ü b e r die Arbeit des Geologen f ü r die G r u n d s t o f f w i r t s c h a f t Diskussionsbeitrag von Prof. Dr. OTTO GEHl, Schwerin Forschung und Praxis bilden Zweige des gesellschaftlichen Lebens, die sich im gegenseitigen Geben und Nehmen entwickeln, wobei einerseits die Notwendigkeiten des Daseins gebieten, andererseits der forschende Geist die Lösung sucht. So wie der Bergbau auf Erze und Kohle frühzeitig viele Bausteine für das Lehrgebäude der Geologie lieferte und zur Forschung anregte und die Geologie ihrerseits Erkenntnisse über Genese und Lagerung der Rohstoffe als Grundlage der weiteren Erkundung und Nutzung beitrug, so bestehen heute enge Beziehungen zur gesamten Grunds toll'Wirtschaft, für die hier die Baustoffindustrie als Beispiel gewählt wird. Dabei fällt der Geologie die Aufgabe zu, den Rohstolf nach Lagerung, Qualität und Quantität zu untersuchen. Die Feststellungen des Geologen bedürfen aber der Ausdeutung durch den Technologen, um sie für die Produktion unmittelbar nutzbar zu machen. Dabei gilt es, die nach chemisch-physikalischen Gesichtspunkten, zumeist also mehr oder weniger

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 Aufsuchen und Erkunden von Lagerstätten

102 SCHUCHERT, C. & C. 0 . DUNBAR: A textbook of Geology, part II; Historical Geology. — New York 1941. SLOSS, L . L . ,

W . C. KRUMBEIN

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E . C. DAPPLES:

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facies

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alysis. — Geol. Soc. America Mem., 39 (1949). STOCKDALE, P. B.: The Borden (Knobstone) ltocks of Southern Indiana. — Dept. Conservation Indiana Pub., 98 (1931). — Lower Mississippian rocks of the East-Central Interior (United States). - Geol. Soc. America Spec. Papers, 22 (1939). SWAIN, F. M.: Stratigraphy of lake deposits in Central and Northern Minnesota. - Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 40, Tulsa, Oklah., 1956. TEICHERT, C.: Concepts of facies. — Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 42, Tulsa, Oklah., 1958.

UPSHAW, C. F. & F. G. STEHLI: Quantitative biofacies mapping. — Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 46, Tulsa, Oklah., 1962. WELLER. J. M. : Stratigraphie facies differentiation and nomenclature. — Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 42, Tulsa, Oklah., 1958. — Stratigraphie principles and practice. — New York 1960. WHEELER, H. E. & V. S. MALLOUY: Analysis and classification of stratigraphic units. — Bull. Geol. Soc. America, 65 (1954). — Factors in lithostratigraphy. — Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 40, Tulsa, Oklah., 1956. WILLIAMS, H. S.: Geological Biology. - New York 1895. WILLIAMS, H . ,

F . J . TURNER

Francisco 1954.

&

C.M.GILBERT:

Petrography.

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San

Aufgaben und Bedeutung der Lehre vom Aufsuchen und Erkunden von Lagerstätten mineralischer Rohstoffe (Zum Aufsatz von W. M. KREJTER, Moskau; Z. angew. Geol., Jg. 8, H. 9, Berlin 1962) Stellungnahme von Prof. Dr. KURT PIETZSCH, Hervorragender Wissenschaftler des Volkes Eine Stellungnahme zu dem Artikel von Prof. KREJTER muß von den gegenwärtigen Verhältnissen an unseren Hochschulen ausgehen und die tatsächlichen Möglichkeiten berücksichtigen. Zu den Geowissenschaften rechnen wir hier die Komplexe der Mineralogie und der Geologie mit allen ihren Teilsparten, lassen aber die reine Geophysik unberücksichtigt, weil bei ihr ein so wesentlicher Anteil an Physik und Mathematik enthalten ist, daß der geologische Anteil zurücktritt. Zur Mineralogie ist auch die Kristallographie zu stellen, die infolge der Anwendung moderner physikalischer Arbeitsmethoden heute eine stärkere Rolle spielt als früher. Die Petrographie wird im allgemeinen an die Mineralogie angeschlossen, mindestens soweit es die Eruptivgesteine und kristallinen Schiefer betriift, während die Sedimentgesteine oft auch bei der Geologie behandelt werden. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei der Lagerstättenlehre. Auch sie hat engste Beziehungen zur Mineralogie; nur die sedimentären Lagerstätten findet man oft auch bei der Geologie. Zur Geologie zählen die Teilsparten „Allgemeine Geologie", „Historische Geologie" (Stratigraphie), ferner „Regionale Geologie" und „Tektonik". Eine wichtige Teildisziplin ist die Hydrogeologie. Die Bodenkunde wird teils, falls sie nicht überhaupt als eine selbständige Wissenschaft auftritt, von der Geologie, teils von der Mineralogie behandelt. Die Paläontologie ist ebenfalls bei der Geologie zu finden, vor allem, soweit es sich um die Lehre von den Leitfossilien handelt. Dementsprechend sind die Geowissenschaften an unseren Universitäten an zwei Lehrstühle gebunden, eben an Mineralogie und an Geologie. Eigene Lehrstühle für Lagerstättenlehre findet m a n nur an den Berghochschulen, wo dann aber gewöhnlich eine Verbindung mit dem Mineralogie-Lehrstuhl besteht. Eine Sonderstellung nehmen Erdöl und Kohle ein, die mitunter sogar durch einen besonderen Lehrstuhl vertreten werden. Da es heute nicht mehr möglich ist, daß ein Lehrstuhlinhaber alle obengenannten Teilsparten seines Lehrstuhls gleich gut beherrscht und auch zeitlich eine gleichmäßige Vertretung kaum durchführen kann, werden überall Lehraufträge für das eine oder andere Teilgebiet erforderlich, mitunter auch besondere Professuren (ohne Lehrstuhl). Zu den obengenannten Grunddisziplinen sind nun im Laufe der Zeit und besonders in den letzten Jahrzehnten noch Fächer der sog. Praktischen und der Angewandten Geologie bzw. Mineralogie gekommen. Zur Praktischen Geologie gehört vor allem die geologische Kartierung. Sie erfordert aber weniger Vorlesungen als praktische Übungen im Gelände und wird vom Lehrstuhlinhaber in Verbindung mit Assistenten und Lehrbeauftragten durchgeführt. Die Teilgebiete der Angewandten Mineralogie und Geologie, insbesondere Aufsuchen und E r k u n d u n g nutzbarer Ablagerungen aller Art, sind früher an den Hochschulen nur gelegentlich behandelt worden. I m Zusammenhang mit unseren gegenwärtigen Anstrengungen der Erweiterung unserer Kenntnisse über unsere heimischen Rohstoffe ist aber dieses Teilgebiet wert, an den Hochschulen stärker berücksichtigt zu werden, als es bisher meist der Fall war. Dabei handelt

es sich natürlich nicht nur um die Lagerstätten der Erze und Nichterze, sondern auch um die der Steine und Erden, der Kohlen und des Erdöls und schließlich auch um die Vorkommen des Grundwassers sowie der Mineral- und Heilwässer. Ob alle diese Teildisziplinen von einem einzelnen Vertreter beherrscht werden können, ist nicht sicher, vor allem dürfte das Wasser wegen seiner besonderen Eigenschaften eine Sonderstellung einnehmen. Zur Angewandten Geologie ist auch die Ingenieurgeologie zu stellen, die in den letzten Jahrzehnten eine immer steigende Bedeutung erlangt hat. Schließlich muß auch die Angewandte Geophysik hier genannt werden, die allerdings am besten von einem geologisch erfahrenen Geophysiker zu vertreten ist. Macht gegenwärtig schon die Besetzung der Lehrstühle Schwierigkeiten, so ist auch bei den Lehraufträgen für Teildisziplinen nicht ohne Rückgriff auf die Praktiker auszukommen, ganz besonders bei der Vertretung der Angewandten Geologie. Anderseits kann m a n von den Studierenden nicht den Besuch beliebig vieler Vorlesungen und Übungen verlangen. Man muß ihnen unbedingt genügend Zeit geben, sich das eine oder andere Teilgebiet durch eigenes Studium der Literatur anzueignen. Es ist vollkommen falsch, von den Hochschulen zu verlangen, daß über alles eine besondere Vorlesung gehalten wird. Die Hochschulen sind keine Dressuranstalten, die für alles und jedes sozusagen ein Rezept geben sollen. Der Studierende muß eben durch ein intensives Grundstudium zum eigenen Denken und Arbeiten gebracht werden. Die Natur ist unendlich vielgestaltig; wer intelligent ist, wird für ihre Erforschung selbst die geeigneten Wege finden.

Geologie und Baustoffindustrie G e d a n k e n ü b e r die Arbeit des Geologen f ü r die G r u n d s t o f f w i r t s c h a f t Diskussionsbeitrag von Prof. Dr. OTTO GEHl, Schwerin Forschung und Praxis bilden Zweige des gesellschaftlichen Lebens, die sich im gegenseitigen Geben und Nehmen entwickeln, wobei einerseits die Notwendigkeiten des Daseins gebieten, andererseits der forschende Geist die Lösung sucht. So wie der Bergbau auf Erze und Kohle frühzeitig viele Bausteine für das Lehrgebäude der Geologie lieferte und zur Forschung anregte und die Geologie ihrerseits Erkenntnisse über Genese und Lagerung der Rohstoffe als Grundlage der weiteren Erkundung und Nutzung beitrug, so bestehen heute enge Beziehungen zur gesamten Grunds toll'Wirtschaft, für die hier die Baustoffindustrie als Beispiel gewählt wird. Dabei fällt der Geologie die Aufgabe zu, den Rohstolf nach Lagerung, Qualität und Quantität zu untersuchen. Die Feststellungen des Geologen bedürfen aber der Ausdeutung durch den Technologen, um sie für die Produktion unmittelbar nutzbar zu machen. Dabei gilt es, die nach chemisch-physikalischen Gesichtspunkten, zumeist also mehr oder weniger

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

Aufsuchen und Erkunden von Lagerstätten exakten Gesetzmäßigkeiten, ablaufenden Gewinnungs- und Produktionsprozesse auf die in der geologischen Untersuchung überwiegend beschreibend festgestellten Verhält; nisse der Lagerung und Wasserführung sowie die in absoluten Zahlen ausgedrückten Variationsbreiten der differenzierten qualitativen und die Vorratskategorien der quantitativen Gegebenheiten des Rohstoffs abzustimmen. Ein lückenloser Zusammenhang von umfassender geologischer Aussage und technologischer Folgerung bietet die Grundlage für den Erfolg der Produktion. Die Schwierigkeiten dieser Synthese, die in dem Wesen geologischer Aussage und technologischer Ausdeutung begründet sind, sind grundsätzlicher Art. Die geologische Aussage ist in allen ihren Teilen vorrangig beschreibend. Daran ändern auch die heute in steigendem Maße verwendeten exakten Methoden der Erfassung geologischer Tatsachen nichts. Die geologische Situation kann für einen Rohstoff nach der Qualität und z. T. auch nach der Quantität und Lagerung wegen der Komplexheit derselben nur näherungsweise erfaßt werden, wobei der Grad der Genauigkeit der Aussage über die räumliche Verteilung der Qualitäten in der Horizontalen und Vertikalen wie über den Vorrat von der Dichte der Bohransatzpunkte abhängt, letztlich also dem ökonomischen Gesichtspunkt verhaftet ist. Infolgedessen bleibt der Schritt vom gegebenen Rohstoff der Lagerstätte über die Vorrats- und Qualitätserkundung und den bergmännischen Aufschluß zur Technologie des Produktionsprozesses immer ein Schritt vom natürlichen System, das beschreibend erfaßt wird, zum künstlichen System, das berechnend angepaßt werden muß, bei dem also klare Steuerungsmaßnahmen unbedingt notwendig sind, wenn Schwierigkeiten in der Produktion oder gar Fehlinvestitionen vermieden werden sollen. Diese Beziehungen zwischen Rohstoff und Technologie haben in dem genannten Produktionszweig immer bestanden. Sie sind allerdings früher nicht in dem Maße wie heute als Beziehungen zwischen unterschiedlichen Systemen empfunden worden, weil die Produktion in der kleinbetrieblichen Baustoffindustrie nicht so vielseitig war, da nicht so differenzierte Ansprüche an den Rohstoff gestellt wurden. Außerdem war die Technologie noch stärker eine Folge von natürlichen Prozessen, bei denen der Rohstoff bis zum Brennprozeß weitgehend durch einfache Vorgänge aufbereitet wurde, die eine ausreichende Homogenisierung für eine Weiterverarbeitung gewährleisteten — eine Voraussetzung, die um so dringlicher wird, je hochwertiger das Erzeugnis und je komplizierter die Technologie ist (W. S c h ü l l e 1962). Die Beziehungen zwischen Rohstoff und Technologie sind mit der stürmischen Entwicklung der Naturwissenschaften und damit der Technik einerseits und den Forderungen des modernen Lebens andererseits auf eine neue Grundlage gestellt worden. Die Notwendigkeit der Einsparung von manueller Arbeit und Zeit führt zu einer steigenden Mechanisierung und Automatisierung der Arbeitsvorgänge. Die wachsenden Ansprüche an den Rohstoff in bezug auf qualitativ differenzierte Verwendbarkeit regen die Forschung zu vertieften Untersuchungen über die stoffliche Zusammensetzung und die danach zu erwartenden chemisch-physikalischen Reaktionen in dem Verarbeitungsprozeß an. Aus den Ergebnissen resultieren neue Möglichkeiten und Notwendigkeiten für die Technologie, während sich andererseits die mechanisierte Technologie auf die Anforderungen an den Rohstoff auswirkt, was zu einer vertieften Untersuchung desselben zwingt, die wiederum durch moderne Methoden und Apparate ermöglicht wird. So treten zwischen Forschung und Praxis, aber auch zwischen angewandter Geologie und Technologie dieses Wirtschaftszweiges neue Verflechtungen auf, die in jedem Stadium der Erkundung und Planung eine enge Zusammenarbeit erfordern. Das Ergebnis muß eine dem Ausführungsstand der Planung entsprechende Klarstellung über die Vorräte und deren Qualität und Technologie für ein bestimmtes oder auch mehrere Fertigfabrikate sein, was in der Vorratsklasse und Kategorie seinen Ausdruck findet. Von den Baustofl'instituten werden eingehende Untersuchungen über die chemisch-physikalischen Konditionen für dit Rohstoffe erarbeitet. Auch die Laborversuche über das Zusammenwirken aller Rohstoifelemente unter den quantitativen und qualitativen Produktionsbedingungen werden sorgfältig durchgeführt und verarbeitet. Dazu kommen ex-

103 akte Untersuchungen über das Fertigfabrikat mit Rückschlüssen auf die Ausgangsstoffe. Alle diese Ergebnisse finden ihren Niederschlag in der Beratung der Projektierung bezüglich der anzuwendenden Technologie, des Aufschlusses der Lagerstätte und des Abbaus sowie der Bemusterung des Rohstoffs. Diese Bemühungen bleiben aber von beschränkter Bedeutung für die Produktion, wenn die kontinuierliche Ausrichtung auf die Ergebnisse der Geologie fehlt, da dann der entscheidende Aussageinhalt des Geologen nur unzulänglich in die Projektierung eingeht, nämlich die Erkenntnis der Variationsbreite der Rohstoffqualität im gesamten Lagerstättenkörper, der Verteilung der Qualitätseinheiten in der Horizontalen und Vertikalen desselben und seiner Gestalt und Lage im Raum. Durch eine möglichst umfangreiche und gleichmäßig über den Gesamtraum verteilte Probenahme des Geologen lassen sich die Nachteile einer getrennten Untersuchungsarbeit von Geologie und Baustoffinstitut nur unvollkommen beheben. Umgekehrt bleiben die Untersuchungsergebnisse des Baustoffinstituts ungenutzt für die Feldarbeit des Geologen, weil sie bei den langfristigen Bearbeitungsterminen gewöhnlich erst nach deren Abschluß eintreffen und zusätzliche Bohrungen zumeist nicht möglich sind. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Zusammenarbeit zwischen Geologie und Baustofftechnologie. Neue Entwicklungsstadien der Wissenschaft und Praxis erfordern neue Organisationsformen. In den USA wurde an drei Universitäten aus Medizin und Technologie eine neue Fachsparte zur Heranbildung von Technomedizinern geschaffen. Dabei handelt es sich um eine durch die Kybernetik angeregte Arbeitsrichtung an der Grenze von Medizin und Technologie, welche die experimentelle Nachbildung von Lebensvorgängen an technischen Konstruktionen zum Ziele hat. Im Grunde aber handelt es sich immer um das gleiche, wenn auch unterschiedlich schwierige Bemühen des Menschen, die Gesetzmäßigkeiten in den verschiedenen natürlichen Bereichen ordnend zu erfassen, wobei im Laufe der Geschichte der Technik auch in bezug auf die Bereiche der beschreibenden Naturwissenschaften ein immer tieferes Eindringen möglich wurde. Auf dem Sektor der Lagerstättenerkundung und Nutzung von Rohstoffen der Baustoffindustrie verlangt die Situation dringend die engere Verbindung von Technologie und Geologie. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten, die Einstellung von Keramikingenieuren bei den geologischen Erkundungsbetrieben oder die Schaffung eines neuen Berufszweiges, des Technogeologen, wobei der Name zunächst nicht entscheidend ist. Die hier begründete Forderung nach einer Neubildung einer Berufssparte der angewandten Geologie tritt überall da mehr oder weniger offen in Erscheinung, wo Kenntnisse des Geologen unmittelbar in die Arbeiten benachbarter Berufszweige eingehen. Das ist nicht nur in der gesamten Grundstoffindustrie der Fall, sondern ist auch charakteristisch für die Ingenieur- und Hydrogeologie in ihrem Verhältnis zur Baugrundforschung und Hydrologie. Zu der geologischen und technologischen Komponente der aufgeführten verschiedenen Arbeitsrichtungen kommt noch in zunehmendem Maße die ökonomische. So sehen die Richtlinien der Zentralen Vorratskommission über Form und Inhalt von Vorratsberechnungen u. a. auch eine industrielle Einschätzung neuerkundeter Lagerstätten vor mit begründeten Kennziffern über die optimale Jahreskapazität des zukünftigen Betriebes, Orientierungswerten für benötigte Investitionen und Selbstkostenvergleichen mit anderen, bereits bestehenden Betrieben. Das sind Angaben, die den Geologen mit einer üblichen Ausbildung überfordern. Diese Behauptung kann nicht durch den Hinweis entkräftet werden, daß von den Hochschulkadern die Fähigkeit verlangt werden muß, sich die jeweils notwendigen Kenntnisse in Technologie und Ökonomie anzueignen. Das gilt bestimmt für fachverwandte Zweige, jedoch verlangt die Beurteilung technologischer und ökonomischer Zusammenhänge eine Beherrschung der Grundfragen dieser Fachgebiete, Fertigkeiten, die zweckmäßig durch ein Studium erworben werden. Dafür spricht auch die Tatsache, daß die Anforderungen nicht nur in einzelnen Fällen gestellt werden, sondern grundsätzlich, so daß hier die Kennzeichen einer neuen Fachrichtung an der Grenze von Geologie, Technologie und Ökonomie gegeben sind.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

104

Besprechungen und Referate

I n diesem Z u s a m m e n h a n g ist b e m e r k e n s w e r t , d a ß n a c h (1962) a n den Geologischen H o c h s c h u l e n der S o w j e t u n i o n zwei Disziplinen existieren, die beide die Lagerstättengeologie z u m L e h r g e g e n s t a n d h a b e n . Hier s t e h t die g r u n d s ä t z l i c h o r d n e n d e , genetisch-beschreibende Erfors c h u n g d e r L a g e r s t ä t t e n i m V o r d e r g r u n d , d o r t ist es m e h r die Methodik des A u f s u c h e n s u n d E r k u n d e n s , a b e r a u c h die ö k o n o m i s c h e Beurteilung, wobei in der G r u n d a u s r i c h t u n g v o n L e h r e u n d F o r s c h u n g in diesen A r b e i t s r i c h t u n g e n der Vergleich m i t d e n j e n i g e n a n den U n i v e r s i t ä t e n einerseits, den T e c h n i s c h e n H o c h s c h u l e n u n d B e r g a k a d e m i e n bei u n s andererseits naheliegt. Bleibt die F r a g e , wie w e i t die Spezialisierung in der t e c h n o logischen A u s r i c h t u n g g e h e n soll; d a n n a b e r a u c h die F r a g e des E i n s a t z e s der A b s o l v e n t e n d e r b e i d e n A u s b i l d u n g s r i c h t u n g e n in d e r P r a x i s . Die stufenweise, Gliederung des E r k u n d u n g s a b l a u f s b i e t e t sich dabei als G r u n d l a g e a n . K a r t i e r u n g u n d S u c h a r b e i t ge-

Krejter

h ö r e n n o c h so s t a r k d e r z w e c k g e b u n d e n e n G r u n d l a g e n f o r s c h u n g an, d a ß d e r ökonomische G e s i c h t s p u n k t wohl f ü r die D u r c h f ü h r u n g der U n t e r s u c h u n g s a r b e i t e n in b e z u g auf "die R e l a t i o n v o n A u f w a n d u n d E r k e n n t n i s gilt, n i c h t a b e r die Ökonomie d e n b e h e r r s c h e n d e n G e s i c h t s p u n k t d a r s t e l l t wie bei d e r V o r e r k u n d u n g u n d E r k u n d u n g . Ü n d a u c h der technologische G e s i c h t s p u n k t wird erst auf d e r S t u f e der Vore r k u n d u n g e n t s c h e i d e n d . Auf j e d e n Fall beziehen sich die A u s s a g e n auf d e n b e i d e n e r s t e n S t u f e n w e i t g e h e n d auf die n a t u r g e g e b e n e n Verhältnisse, a u s d e n e n sich d a n n e r s t auf d e n n ä c h s t e n S t u f e n die technologische u n d ö k o n o m i s c h e Bew e r t u n g ergibt.

Literatur Krejter, W. M.: Aufgaben und Bedeutung

der Lehre vom Aufsuchen und Erkunden von Lagerstätten mineralischer Rohstoffe. — Z. angew. Geol., 8, 9, 449-653, Berlin 1962. Schüllk, W.: Standardisierung auf dem Gebiet der natürlichen keramischen Rohstoffe. — Silikattechnik, 13. Jg., Berlin 1962.

Besprechungen und Referate Dybek, J. .Zur Geochemie und Lagerstättenkunde des Urans „ E r z b e r g b a u u n d M e t a l l h ü t t e n w e s e n " , Bd. 15, 6, 285—293 I n der g e s a m t e n W e l t setzte in den l e t z t e n J a h r z e h n t e n eine intensive Suche n a c h U r a n ein, die in den verschied e n s t e n L ä n d e r n zur E n t d e c k u n g v o n zahlreichen, z. T. r e c h t b e d e u t s a m e n U r a n l a g e r s t ä t t e n f ü h r t e . Der A u t o r f a ß t die d u r c h das zahlreiche i n t e r n a t i o n a l e S c h r i f t t u m s t a r k erweiterten K e n n t n i s s e ü b e r die Geochemie u n d L a g e r s t ä t t e n k u n d e des U r a n s z u s a m m e n u n d b e r i c h t e t i m vorliegenden B e i t r a g ausführlich d a r ü b e r . N a c h einleitender E r ö r t e r u n g der allgemeinen physikalisch-chemischen E i g e n s c h a f t e n des U r a n s w e r d e n die U r a n m i n e r a l i e n u n d die Verteilung des U r a n s in Meteoriten u n d T e k t i t e n b e h a n d e l t . Den sich anschließenden a u s f ü h r lichen B e r i c h t ü b e r das U r a n im m a g m a t i s c h e n Bereich u n t e r g l i e d e r t Verf. in die Verteilung des U r a n s in den Gesteinsmineralien, V e r h a l t e n v o n U r a n bei der m a g m a t i s c h e n Differentiation, U r a n in P e g m a t i t e n ünd U r a n in der p n e u m a t o l y t i s c h - h y d r o t h e r m a l e n Abfolge. Aus der Vielzahl der b e o b a c h t e t e n P a r a g e n e s e n w e r d e n folgende sechs H a u p t typen herausgestellt: 1. E i s e n - T i t a n - D a v i d i t - T y p m i t D a v i d i t als H a u p t u r a n m i n e r a l , weiterhin Magnetit, Ilmenit, Rutil, H ä m a t i t u n d T i t a n i t . Zu diesem T y p gehören u. a. die L a g e r s t ä t t e v o n R a d i u m Hill u n d die V o r k o m m e n bei Tete in Mozambique. 2. U r a n - M o l y b d ä n g l a n z - T y p m i t U r a n i n i t und Pechblende, Molybdänglanz, Arsenkies, Löllingit, Kobaltglanz, Magnetkies, P y r i t u n d K u p f e r k i e s . Dieser T y p ist vor allem in Britisch-Kolumbien stark vertreten. 3. P e c h b l e n d e - F l u o r i t - T y p m i t P e c h b l e n d e u n d F l u ß s p a t sowie u n t e r g e o r d n e t P y r i t , Markasit, Magnetkies, K u p f e r kies, weiterhin Quarz, K a r b o n s p ä t e , H ä m a t i t u n d Schwers p a t . Der P e c h b l e n d e - F l u o r i t - T y p ist weltweit v e r b r e i t e t . Als typisches Beispiel ist Wölsendorf (Oberpfalz) zu erwähnen. 4. P e c h b l e n d e - S c h w e r s p a t - T y p m i t Pechblende, Schwers p a t , Q u a r z u n d F l u ß s p a t . H ä u f i g wird diese P a r a g e n e s e d u r c h eine j ü n g e r e Mineralisationsphase m i t Bi-Co-NiE r z e n ü b e r l a g e r t , was d a z u f ü h r t e , d a ß dieser T y p in der sog. U-Bi-Co-Ni-Ag-Formation z u s a m m e n g e f a ß t w u r d e . A u c h dieser T y p ist weltweit v e r b r e i t e t . Die L a g e r s t ä t t e n des Erzgebirges k ö n n e n als r e p r ä s e n t a t i v e V e r t r e t e r f ü r diesen T y p angesehen w e r d e n . 5. P e c h b l e n d e - P y r i t - T y p m i t Pechblende, P y r i t u n d Q u a r z sowie u n t e r g e o r d n e t K u p f e r k i e s , Bleiglanz u n d Zinkblende. V o r k o m m e n dieses T y p s sind u. a. aus K a n a d a a m A t h a basca-See b e k a n n t geworden. 6. P e c h b l e n d e - A n t i m o n i t - T y p m i t Pechblende, Antimonit, Quarz, F l u ß s p a t u n d S c h w e r s p a t sowie geringfügig Zinnober, R e a l g a r u n d A u r i p i g m e n t . Uber diesen T y p h a b e n bisher lediglich sowjetische W i s s e n s c h a f t l e r b e r i c h t e t . E i n w e i t e r e r A b s c h n i t t ist d e m U r a n im s e d i m e n t ä r e n Bereich gewidmet. Hier folgen n e b e n den V e r w i t t e r u n g s e r -

scheinungen an u r a n h a l t i g e n Gesteinen u n d U r a n v o r k o m m e n interessante" A u s f ü h r u n g e n ü b e r U r a n in den verschiedenen Sedimentgesteinen. D e n folgenden A b s c h n i t t ü b e r U r a n in d e r H y d r o s p h ä r e untergliedert Verf. in die U r a n f ü h r u n g der G r u n d w ä s s e r u n d Flüsse sowie U r a n f ü h r u n g des Meerwassers. I m abschließenden K a p i t e l U r a n i m m e t a m o r p h e n Bereich wird ü b e r die U r a n g e h a l t e in m e t a m o r p h e n Gesteinen u n d das V e r h a l t e n des U r a n s bei der M e t a m o r p h o s e berichtet. Z a h l e n t a f e l n ü b e r den U r a n g e h a l t der Intrüsivgesteine u n d v o n Mineralien in m a g m a t i s c h e n Gesteinen, R a d i o aktivitätsprofile u n d ein B l o c k d i a g r a m m , welches die s t r a t i graphische V e r t e i l u n g d e r u r a n h a l t i g e n Braunkohlenflöze e r k e n n e n läßt, ergänzen die wertvollen A u s f ü h r u n g e n .

Dressel

Kaschxrzewa, M. F., A. N. Schwedin & L. W. WobonKEWITSCH Uranhaltige Glaukonite „Sowjetskaja (russ.)

Geologija",

11,

Moskau

1961,

131—137

Verf. h a b e n in verschiedenen S e d i m e n t g e s t e i n e n (vor allem in S a n d e n u n d Sandsteinen), die k ü s t e n n a h e n m a r i n e n Ablagerungen der Kreide angehören, u r a n h a l t i g e Glaukonite nachgewiesen. I m ersten Teil der A r b e i t w e r d e n sehr a u s f ü h r l i c h die morphologischen T y p e n , K o r n g r ö ß e n , die optischen Eigens c h a f t e n , die Dichten sowie t h e r m i s c h e n E i g e n s c h a f t e n der u n t e r s u c h t e n Glaukonite besprochen. A u ß e r d e m w e r d e n die Ergebhisse v o n S p e k t r a l a n a l y s e n sowie v o n chemischen Vollanalysen mitgeteilt. I m zweiten Teil des Aufsatzes werden die B e o b a c h t u n g e n ü b e r die U r a n f ü h r u n g der Glaukonite dargelegt. Die U r a n konzentrationen wurden perlenanalytisch (FluoreszenzMethode) u n d r a d i o g r a p h i s c h e r m i t t e l t . V o n 70 u n t e r s u c h t e n P r o b e n aus verschiedenen Gesteinen zeigten 40 e r h ö h t e U-Gehalte. Die W e r t e s c h w a n k e n zwischen 0,005 u n d 0,72%(!). Es w u r d e n m e h r e r e F o r m e n d e r Verteilung v o n U r a n in d e n G l a u k o n i t e n b e o b a c h t e t : 1. U m h ü l l u n g v o n G l a u k o n i t K ö r n e r n d u r c h regenerierte U r a n s c h w ä r z e ; 2. gleichmäßige Verteilung des U r a n s auf das g e s a m t e G l a u k o n i t - K o r n (relativ selten); 3. ungleichmäßige Verteilung des U r a n s in F o r m einzelner k n o t e n a r t i g e r „ V e r d i c h t u n g e n " i n n e r h a l b des G l a u k o n i t - K o r n s (verbreitetster Fall). A m h ä u f i g s t e n erweisen sich d u n k e l g r ü n e Glaukonite m i t d u n k l e n E i n schlüssen, die d u r c h ein höheres spezifisches Gewicht gek e n n z e i c h n e t sind, als u r a n f ü h r e n d . Die d u n k l e n Einschlüsse in den Glaukoniten w e r d e n auf G r u n d ihrer optischen E i g e n s c h a f t e n u n d chemischer H i n weise als T i t a n m i n e r a l e v o m L e u k o x e n - T y p g e d e u t e t . A n sie k ö n n t e (möglicherweise als isomorphe Beimengung) die U r a n f ü h r u n g g e k n ü p f t sein. Die F o r m der V e r b i n d u n g zwi-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

104

Besprechungen und Referate

I n diesem Z u s a m m e n h a n g ist b e m e r k e n s w e r t , d a ß n a c h (1962) a n den Geologischen H o c h s c h u l e n der S o w j e t u n i o n zwei Disziplinen existieren, die beide die Lagerstättengeologie z u m L e h r g e g e n s t a n d h a b e n . Hier s t e h t die g r u n d s ä t z l i c h o r d n e n d e , genetisch-beschreibende Erfors c h u n g d e r L a g e r s t ä t t e n i m V o r d e r g r u n d , d o r t ist es m e h r die Methodik des A u f s u c h e n s u n d E r k u n d e n s , a b e r a u c h die ö k o n o m i s c h e Beurteilung, wobei in der G r u n d a u s r i c h t u n g v o n L e h r e u n d F o r s c h u n g in diesen A r b e i t s r i c h t u n g e n der Vergleich m i t d e n j e n i g e n a n den U n i v e r s i t ä t e n einerseits, den T e c h n i s c h e n H o c h s c h u l e n u n d B e r g a k a d e m i e n bei u n s andererseits naheliegt. Bleibt die F r a g e , wie w e i t die Spezialisierung in der t e c h n o logischen A u s r i c h t u n g g e h e n soll; d a n n a b e r a u c h die F r a g e des E i n s a t z e s der A b s o l v e n t e n d e r b e i d e n A u s b i l d u n g s r i c h t u n g e n in d e r P r a x i s . Die stufenweise, Gliederung des E r k u n d u n g s a b l a u f s b i e t e t sich dabei als G r u n d l a g e a n . K a r t i e r u n g u n d S u c h a r b e i t ge-

Krejter

h ö r e n n o c h so s t a r k d e r z w e c k g e b u n d e n e n G r u n d l a g e n f o r s c h u n g an, d a ß d e r ökonomische G e s i c h t s p u n k t wohl f ü r die D u r c h f ü h r u n g der U n t e r s u c h u n g s a r b e i t e n in b e z u g auf "die R e l a t i o n v o n A u f w a n d u n d E r k e n n t n i s gilt, n i c h t a b e r die Ökonomie d e n b e h e r r s c h e n d e n G e s i c h t s p u n k t d a r s t e l l t wie bei d e r V o r e r k u n d u n g u n d E r k u n d u n g . Ü n d a u c h der technologische G e s i c h t s p u n k t wird erst auf d e r S t u f e der Vore r k u n d u n g e n t s c h e i d e n d . Auf j e d e n Fall beziehen sich die A u s s a g e n auf d e n b e i d e n e r s t e n S t u f e n w e i t g e h e n d auf die n a t u r g e g e b e n e n Verhältnisse, a u s d e n e n sich d a n n e r s t auf d e n n ä c h s t e n S t u f e n die technologische u n d ö k o n o m i s c h e Bew e r t u n g ergibt.

Literatur Krejter, W. M.: Aufgaben und Bedeutung

der Lehre vom Aufsuchen und Erkunden von Lagerstätten mineralischer Rohstoffe. — Z. angew. Geol., 8, 9, 449-653, Berlin 1962. Schüllk, W.: Standardisierung auf dem Gebiet der natürlichen keramischen Rohstoffe. — Silikattechnik, 13. Jg., Berlin 1962.

Besprechungen und Referate Dybek, J. .Zur Geochemie und Lagerstättenkunde des Urans „ E r z b e r g b a u u n d M e t a l l h ü t t e n w e s e n " , Bd. 15, 6, 285—293 I n der g e s a m t e n W e l t setzte in den l e t z t e n J a h r z e h n t e n eine intensive Suche n a c h U r a n ein, die in den verschied e n s t e n L ä n d e r n zur E n t d e c k u n g v o n zahlreichen, z. T. r e c h t b e d e u t s a m e n U r a n l a g e r s t ä t t e n f ü h r t e . Der A u t o r f a ß t die d u r c h das zahlreiche i n t e r n a t i o n a l e S c h r i f t t u m s t a r k erweiterten K e n n t n i s s e ü b e r die Geochemie u n d L a g e r s t ä t t e n k u n d e des U r a n s z u s a m m e n u n d b e r i c h t e t i m vorliegenden B e i t r a g ausführlich d a r ü b e r . N a c h einleitender E r ö r t e r u n g der allgemeinen physikalisch-chemischen E i g e n s c h a f t e n des U r a n s w e r d e n die U r a n m i n e r a l i e n u n d die Verteilung des U r a n s in Meteoriten u n d T e k t i t e n b e h a n d e l t . Den sich anschließenden a u s f ü h r lichen B e r i c h t ü b e r das U r a n im m a g m a t i s c h e n Bereich u n t e r g l i e d e r t Verf. in die Verteilung des U r a n s in den Gesteinsmineralien, V e r h a l t e n v o n U r a n bei der m a g m a t i s c h e n Differentiation, U r a n in P e g m a t i t e n ünd U r a n in der p n e u m a t o l y t i s c h - h y d r o t h e r m a l e n Abfolge. Aus der Vielzahl der b e o b a c h t e t e n P a r a g e n e s e n w e r d e n folgende sechs H a u p t typen herausgestellt: 1. E i s e n - T i t a n - D a v i d i t - T y p m i t D a v i d i t als H a u p t u r a n m i n e r a l , weiterhin Magnetit, Ilmenit, Rutil, H ä m a t i t u n d T i t a n i t . Zu diesem T y p gehören u. a. die L a g e r s t ä t t e v o n R a d i u m Hill u n d die V o r k o m m e n bei Tete in Mozambique. 2. U r a n - M o l y b d ä n g l a n z - T y p m i t U r a n i n i t und Pechblende, Molybdänglanz, Arsenkies, Löllingit, Kobaltglanz, Magnetkies, P y r i t u n d K u p f e r k i e s . Dieser T y p ist vor allem in Britisch-Kolumbien stark vertreten. 3. P e c h b l e n d e - F l u o r i t - T y p m i t P e c h b l e n d e u n d F l u ß s p a t sowie u n t e r g e o r d n e t P y r i t , Markasit, Magnetkies, K u p f e r kies, weiterhin Quarz, K a r b o n s p ä t e , H ä m a t i t u n d Schwers p a t . Der P e c h b l e n d e - F l u o r i t - T y p ist weltweit v e r b r e i t e t . Als typisches Beispiel ist Wölsendorf (Oberpfalz) zu erwähnen. 4. P e c h b l e n d e - S c h w e r s p a t - T y p m i t Pechblende, Schwers p a t , Q u a r z u n d F l u ß s p a t . H ä u f i g wird diese P a r a g e n e s e d u r c h eine j ü n g e r e Mineralisationsphase m i t Bi-Co-NiE r z e n ü b e r l a g e r t , was d a z u f ü h r t e , d a ß dieser T y p in der sog. U-Bi-Co-Ni-Ag-Formation z u s a m m e n g e f a ß t w u r d e . A u c h dieser T y p ist weltweit v e r b r e i t e t . Die L a g e r s t ä t t e n des Erzgebirges k ö n n e n als r e p r ä s e n t a t i v e V e r t r e t e r f ü r diesen T y p angesehen w e r d e n . 5. P e c h b l e n d e - P y r i t - T y p m i t Pechblende, P y r i t u n d Q u a r z sowie u n t e r g e o r d n e t K u p f e r k i e s , Bleiglanz u n d Zinkblende. V o r k o m m e n dieses T y p s sind u. a. aus K a n a d a a m A t h a basca-See b e k a n n t geworden. 6. P e c h b l e n d e - A n t i m o n i t - T y p m i t Pechblende, Antimonit, Quarz, F l u ß s p a t u n d S c h w e r s p a t sowie geringfügig Zinnober, R e a l g a r u n d A u r i p i g m e n t . Uber diesen T y p h a b e n bisher lediglich sowjetische W i s s e n s c h a f t l e r b e r i c h t e t . E i n w e i t e r e r A b s c h n i t t ist d e m U r a n im s e d i m e n t ä r e n Bereich gewidmet. Hier folgen n e b e n den V e r w i t t e r u n g s e r -

scheinungen an u r a n h a l t i g e n Gesteinen u n d U r a n v o r k o m m e n interessante" A u s f ü h r u n g e n ü b e r U r a n in den verschiedenen Sedimentgesteinen. D e n folgenden A b s c h n i t t ü b e r U r a n in d e r H y d r o s p h ä r e untergliedert Verf. in die U r a n f ü h r u n g der G r u n d w ä s s e r u n d Flüsse sowie U r a n f ü h r u n g des Meerwassers. I m abschließenden K a p i t e l U r a n i m m e t a m o r p h e n Bereich wird ü b e r die U r a n g e h a l t e in m e t a m o r p h e n Gesteinen u n d das V e r h a l t e n des U r a n s bei der M e t a m o r p h o s e berichtet. Z a h l e n t a f e l n ü b e r den U r a n g e h a l t der Intrüsivgesteine u n d v o n Mineralien in m a g m a t i s c h e n Gesteinen, R a d i o aktivitätsprofile u n d ein B l o c k d i a g r a m m , welches die s t r a t i graphische V e r t e i l u n g d e r u r a n h a l t i g e n Braunkohlenflöze e r k e n n e n läßt, ergänzen die wertvollen A u s f ü h r u n g e n .

Dressel

Kaschxrzewa, M. F., A. N. Schwedin & L. W. WobonKEWITSCH Uranhaltige Glaukonite „Sowjetskaja (russ.)

Geologija",

11,

Moskau

1961,

131—137

Verf. h a b e n in verschiedenen S e d i m e n t g e s t e i n e n (vor allem in S a n d e n u n d Sandsteinen), die k ü s t e n n a h e n m a r i n e n Ablagerungen der Kreide angehören, u r a n h a l t i g e Glaukonite nachgewiesen. I m ersten Teil der A r b e i t w e r d e n sehr a u s f ü h r l i c h die morphologischen T y p e n , K o r n g r ö ß e n , die optischen Eigens c h a f t e n , die Dichten sowie t h e r m i s c h e n E i g e n s c h a f t e n der u n t e r s u c h t e n Glaukonite besprochen. A u ß e r d e m w e r d e n die Ergebhisse v o n S p e k t r a l a n a l y s e n sowie v o n chemischen Vollanalysen mitgeteilt. I m zweiten Teil des Aufsatzes werden die B e o b a c h t u n g e n ü b e r die U r a n f ü h r u n g der Glaukonite dargelegt. Die U r a n konzentrationen wurden perlenanalytisch (FluoreszenzMethode) u n d r a d i o g r a p h i s c h e r m i t t e l t . V o n 70 u n t e r s u c h t e n P r o b e n aus verschiedenen Gesteinen zeigten 40 e r h ö h t e U-Gehalte. Die W e r t e s c h w a n k e n zwischen 0,005 u n d 0,72%(!). Es w u r d e n m e h r e r e F o r m e n d e r Verteilung v o n U r a n in d e n G l a u k o n i t e n b e o b a c h t e t : 1. U m h ü l l u n g v o n G l a u k o n i t K ö r n e r n d u r c h regenerierte U r a n s c h w ä r z e ; 2. gleichmäßige Verteilung des U r a n s auf das g e s a m t e G l a u k o n i t - K o r n (relativ selten); 3. ungleichmäßige Verteilung des U r a n s in F o r m einzelner k n o t e n a r t i g e r „ V e r d i c h t u n g e n " i n n e r h a l b des G l a u k o n i t - K o r n s (verbreitetster Fall). A m h ä u f i g s t e n erweisen sich d u n k e l g r ü n e Glaukonite m i t d u n k l e n E i n schlüssen, die d u r c h ein höheres spezifisches Gewicht gek e n n z e i c h n e t sind, als u r a n f ü h r e n d . Die d u n k l e n Einschlüsse in den Glaukoniten w e r d e n auf G r u n d ihrer optischen E i g e n s c h a f t e n u n d chemischer H i n weise als T i t a n m i n e r a l e v o m L e u k o x e n - T y p g e d e u t e t . A n sie k ö n n t e (möglicherweise als isomorphe Beimengung) die U r a n f ü h r u n g g e k n ü p f t sein. Die F o r m der V e r b i n d u n g zwi-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 Besprechungen und Referate

105

sehen U r a n u n d G l a u k o n i t sowie die genetischen Beziehungen sind n o c h n i c h t endgültig g e k l ä r t . D e r A u f s a t z ist m i t einer Tabelle u n d drei A b b i l d u n g e n ausgestattet.

E. HARLASS

SCHORYGINA, N . N . , T . W . ISUMRTJDOWA, I . B A D E L , SAGARMISTR & S . T . SALOMATINA

0.

S.

Perspektiven der Verwendung von Hydrolyselignin in der Erdölindustrie „Gidrolisnaja i (1961), 1, 5 - 6

Lesochimiceskaja

Promyslennost",

14

Die N i t r i e r u n g v o n H y d r o l i g n i n m i t v e r d ü n n t e r Salpetersäure f ü h r t zu Nitroligninen, die in alkalischen L ö s u n g e n u n d einigen organischen L ö s u n g s m i t t e l n löslich sind. A u ß e r den N i t r o g r u p p e n e n t h a l t e n die Lignine a u c h eine b e d e u t e n d e Menge a n C a r b o x y l g r u p p e n . Die Nitrolignine h a b e n sich bei d e r l a b o r a t i v e n E r p r o b u n g sehr g u t bei der V e r m i n d e r u n g der Viskosität u n d d e r S c h u b s p a n n u n g v o n T o n s p ü l u n g e n in geologischen B o h r u n gen b e w ä h r t . Die N i t r i e r u n g des Lignins erfolgt m i t 5— 8 % i g e r Salpetersäure bei 40—45 °C. Die R e a k t i o n s d a u e r v a r i i e r t zwischen 1 bis 24 S t d . , wobei i n n e r h a l b 6 S t d . die b e s t e W i r k u n g erzielt wird. E i n Vergleich der S p ü l u n g s m e ß w e r t e b e i m E i n satz v o n Nitrolignin m i t K A L u n d SA ergibt, d a ß die Visk o s i t ä t s s e n k u n g des Nitrolignins die d e r K A L u m vieles ü b e r t r a f . E i n Vergleich der H y d r o l i g n i n e a u c h aus der B a u m w o l l s c h a l e n v e r a r b e i t u n g zeigte, d a ß alle P r o d u k t e f ü r die H e r s t e l l u n g v o n Nitrolignin geeignet sind. E i n Versuchsb e t r i e b stellte Nitrolignin her, das in d e n einzelnen B o h r gebieten ü b e r p r ü f t w i r d . Das n e u e P r o d u k t s e n k t w i r k s a m die V i s k o s i t ä t u n d die S c h u b s p a n n u n g der T o n s p ü l u n g u n d s e n k t gleichzeitig die W a s s e r a b g a b e , so d a ß eine F a b r i k in V o r b e r e i t u n g ist, die den g e s a m t e n Bedarf d e r E r d ö l i n d u s t r i e d e c k e n soll. B. HEYNE ESTERKA, F .

Bio Thixotropie der Bentonit-Suspensionen, ihre Messung und Beeinflussung „ S i l i k a t y s v a z e k " , 2 (1956), S. 2 4 - 3 3 Die Beeinflussung v o n B e n t o n i t s u s p e n s i o n e n d u r c h N a H u m a t , Lignin u n d das v o m Verf. e n t w i c k e l t e ChlorAlkalisulfit-Lignin w u r d e u n t e r s u c h t . Die t h i x o t r o p e n E i g e n s c h a f t e n der B o h r s p ü l u n g lassen sich d u r c h kleine Mengen v o n I o n e n u n d d u r c h S t a b i l i s a t o r e n , die n a c h i h r e r chemischen Z u s a m m e n s e t z u n g in die G r u p p e der Polyphenole m i t p o l a r e m C h a r a k t e r u n d lyophilen E i g e n s c h a f t e n gehören, lenken. Diese V e r b i n d u n g e n h a b e n d e n C h a r a k t e r v o n Kolloiden, i h r Molekulargewicht b e w e g t sich zwischen 1000 u n d 4000. E s w u r d e die S t a b i l i s a t i o n s w i r k u n g sowie die erforderliche Menge a n D i s p e r g i e r m i t t e l festgelegt. D e r g r ö ß t e Erfolg k o n n t e m i t Chlor-AS-Lignin v e r z e i c h n e t w e r d e n . Gemessen w u r d e die s c h e i n b a r e V i s k o s i t ä t der B e n t o n i t - S u s p e n s i o n im F e l d v i s k o s i m e t e r S P W — 5 . Die Messung d e r S c h u b s p a n n u n g u n d T h i x o t r o p i e erfolgte im R o t a t i o n s v i s k o s i m e t e r S H S — 2 d e r F i r m a K i p (Moskau). Der p H - W e r t der T o n s p ü l u n g liegt in d e n Grenzen zwischen 7 u n d 8. A u ß e r einer e i n g e h e n d e n B e s c h r e i b u n g des R o t a t i o n s viskosimeters sind in g r a p h i s c h e n D a r s t e l l u n g e n u n d Tabellen die W i r k u n g e n der einzelnen Dispergiermittel aufgezeigt. A n h a n d des chemischen A u f b a u s des Chlor-AS-Lignins wird die W i r k u n g dieses n e u e n P r o d u k t e s in der S p ü l u n g z u r S e n k u n g der V i s k o s i t ä t u n d T h i x o t r o p i e e r k l ä r t . B. HEYNE SPAIN, J . D . , F . L . L U D E M A N N & A . K . SNELGROVE

The use of preeipitation chromatography in geochemical Prospecting, mineral identification with disposable agar gel Culummns „ E c o n o m i c Geology", Bd. 57 (1962), S. 2 4 8 - 2 5 9 , 5 Tab., 1 Abb. Z u m Nachweis v o n Metallkationen, die schwerlösliche Sulfide bilden, e m p f e h l e n J. D. SPAIN, F . L. LUDEMANN & ALFRED K . SNELGROVE d i e

Fällungschromatographie

auf

a c e t a t g e p u f f e r t e n Agargelsäulen, die A m m o n i u m s u l f i d e n t halten. Die 6 m salzsaure L ö s u n g der K a t i o n e n wird in e t w a 0,5 c m h o h e r Schicht auf die Säule gefüllt. Sie d i f f u n d i e r t in die Säule ein, wobei sich i m L a u f e v o n 24—48 S t u n d e n scharf begrenzte Sulfidzonen ausbilden, d e r e n Reihenfolge d u r c h die L ö s l i c h k e i t s p r o d u k t e b e s t i m m t ist. I n einigen Fällen e n t s t e h e n t y p i s c h g e f ä r b t e Mischzonen (Tabelle i m Original). Z u r H e r s t e l l u n g der Säulen l ä ß t m a n 4 g A g a r 30 m i n lang in 100 ml W a s s e r quellen, p r e ß t überschüssiges W a s s e r a b u n d b r i n g t das gequollene Gel in eine siedende L ö s u n g v o n 54 g N a t r i u m a c e t a t - T r i h y d r a t in 200 ml W a s s e r . M a n l ä ß t die L ö s u n g 5 m i n lang u n t e r R ü h r e n sieden u n d filtriert sie d a n n d u r c h Glaswolle in eine Vorratsflasche. Bei Bedarf e n t n i m m t m a n d e m V o r r a t Anteile v o n 25 ml Gel, das m a n i m W a s s e r b a d verflüssigt u n d d a n n m i t 3 T r o p f e n A m m o niumsulfidlösung v e r s e t z t . Mit dieser Mischung f ü l l t m a n Glasröhre v o n 12 c m L ä n g e u n d 6 m m lichter W e i t e , die a m u n t e r e n E n d e v e r j ü n g t sind, bis zu zwei D r i t t e l i h r e r H ö h e . Das in die P r o b e eingesaugte verflüssigte Gel wird a m u n t e ren Rohrende durch Eiskühlung zum Erstarren gebracht, d a n n l ä ß t m a n die R o h r e bis z u m E r s t a r r e n des Gels s t e h e n . V o n 200 m l A g a r l ö s u n g lassen sich a n n ä h e r n d 120 Säulen füllen. O p t i m a l e B e d i n g u n g e n des V e r f a h r e n s : Co, Zn, P b , Bi, Sb u n d Sn k ö n n e n aus L ö s u n g e n , die n i c h t m e h r als 20 p p m v o n j e d e m Metall e n t h a l t e n , b e s t i m m t w e r d e n . Bei Fe, Cd, Cu u n d As m ü s s e n wenigstens 300 p p m v o n j e d e m Metall v o r h a n d e n sein. Das a m wenigsten empfindliche E l e m e n t H g e r f o r d e r t in der A u f g a b e l ö s u n g eine K o n z e n t r a t i o n v o n m i n destens 600 p p m . Die Ü b e r p r ü f u n g des V e r f a h r e n s a n 80 s y n t h e t i s c h e n 3 - K o m p o n e n t e n - L ö s u n g e n , die drei der obena n g e f ü h r t e n Metalle in b e k a n n t e r Menge enthielten, b r a c h t e g u t e Ergebnisse. Versuche, den Metallgehalt d e r L ö s u n g e n q u a n t i t a t i v zu erfassen, zeigten, d a ß alle Metalle, a u ß e r As, Sb u n d Sn, m i t einer G e n a u i g k e i t v o n 8 0 % u n d besser bestimmt werden können. Abschließend w u r d e n 61 Minerale n a c h dieser M e t h o d e analysiert u n d die Ergebnisse m i t s p e k t r o c h e m i s c h erhaltenen D a t e n verglichen. D a n a c h ergibt sich f o l g e n d e s : Die H a u p t b e s t a n d t e i l e d e r Minerale k ö n n e n m i t einem h o h e n Grad a n Genauigkeit b e s t i m m t w e r d e n . Die N e b e n - u n d S p u r e n b e s t a n d t e i l e e n t g e h e n in d e n m e i s t e n Fällen der Bestimmung. Die Vorteile der M e t h o d e liegen n a c h d e n A n g a b e n d e r Verfasser i m f o l g e n d e n : Die A u s r ü s t u n g ist billig u n d t r a n s p o r t a b e l . Alle Metalle, die schwer lösliche Sulfide bilden, k ö n n e n in einem einzigen e i n f a c h e n A r b e i t s g a n g identifiziert w e r d e n . Die M e t a l l k o n z e n t r a t i o n e n lassen sich r o h a b schätzen. Nachteile des V e r f a h r e n s : B e t r ä c h t l i c h e E r f a h r u n g ist n o t w e n d i g , u m die Ergebnisse zu i n t e r p r e t i e r e n . Z u r volls t ä n d i g e n E n t w i c k l u n g des C h r o m a t o g r a m m s w e r d e n e t w a 48 S t u n d e n b e n ö t i g t . B e s t i m m t e Metalle w e r d e n wegen zu geringer E m p f i n d l i c h k e i t n u r schwierig e r f a ß t . UNGETHÜM

STREET, N .

Viskosität der Tonsuspensionen „ W o r l d Oil", 147, H . 7, 151 (1958) Die Ausgangsgleichung F = f} d v / d r , wobei F die Scherk r a f t , d v / d r der Geschwindigkeitsgradient u n d r) der Viskos i t ä t s g r a d i e n t sind, gilt f ü r nicht-NEWTONsche Flüssigkeiten, wie sie die Tonsuspensionen sind, n i c h t hinreichend. BlNGHAM f ü h r t e bei den plastischen Flüssigkeiten einen W i d e r s t a n d s f a k t o r f ein, also F — f = 7] d v / d r Die BiNGHAMsche Gleichung zur Definierung der Fließgrenze ist b e s t i m m t d u r c h das V e r h ä l t n i s S c h e r k r a f t zu Geschwindigkeitsgradient. Die Messung erfolgt in einem geeichten G e r ä t . D a m i t lassen sich die K u r v e n des plastischen, pseudoplastischen, n e w t o n s c h e n u n d d i l a t a n t e n Fließens feststellen. Die S p ü l u n g v e r h ä l t sich wie eine plastische Flüssigkeit m i t einer definierten Fließgrenze. Die B i n d u n g zwischen d e n einzelnen T o n p a r t i k e l n g i b t das viskose V e r h a l t e n . D u r c h I o n e n a u s t a u s c h w ä c h s t die negative Oberfläche, die A b t o ß u n g n i m m t zu, u n d es ergibt sich eine a u s g e d e h n t e

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Helt 2

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Besprechungen und Referate

K e t t e n k o n f i g u r a t i o n . W i r d die positive L a d u n g neutralisiert, flocken die Teilchen aus. Der E f f e k t der Anisometrie in Tonsuspensionen ist p r o p o r t i o n a l der F l i e ß k r a f t . Die A b h ä n g i g keit der S c h e r u n g v o n der Viskosität der Tonsuspension leitet sich v o n der L ä n g e der Fließeinheiten a b . N a c h R e i n e r u n d R i w l i n ist die S c h e r a b h ä n g i g k e i t der V i s k o s i t ä t :

T).= foo -1„o)e- c d v , d r 7]ft = Y)^ = 7)0 = Wenn sich:

apparente Viskosität; Viskosität bei b e g i n n e n d e r S c h e r u n g ; Viskosität bei der S c h e r k r a f t null. die Suspension eine BlNGHAM-Flüssigkeit ist, ergibt

U r a n in k a r b o n a t i s c h e r F o r m (als Anion) wird v o n Chitin u n d Äthyl-Chinin ebenfalls weit vollständiger (60—100%) a d s o r b i e r t als v o n Hetyl-Zellulose (20—60%). Z u s a m m e n f a s s e n d wird festgestellt, d a ß Chitin u n d seine A b k ö m m l i n g e die E i g e n s c h a f t aufweisen, U r a n sowohl in K a t i o n e n - als a u c h in A n i o n e n f o r m zu adsorbieren. Das wird auf die Existenz v o n M a k r o m o l e k ü l g r u p p e n in deren S t r u k t u r z u r ü c k g e f ü h r t , die z u r Bildung v o n K o m p l e x e n u n d z u m A n i o n e n a u s t a u s c h geeignet sind. A u c h die A d s o r p t i o n v o n U r a n aus Lösungen v o n K a r b o n a t k o m p l e x e n k a n n u n t e r n a t ü r l i c h e n B e d i n g u n g e n d u r c h P r o d u k t e erfolgen, d e r e n E i g e n s c h a f t e n d e n e n des Chitins analog sind. E . H ABL ASS

Aidinjan, N. CH. Die Strecke v o m N e u t r a l i s a t i o n s p u n k t der positiven I o n e n bis z u m P u n k t des Einsetzens v o n l a m i n a r e r Ausflockung ist f ü r die B o h r s c h l ä m m e v o n W i c h t i g k e i t . W ä h r e n d b e i m isoelektrischen P u n k t die Viskosität bei T o n e r d e ein M a x i m u m h a t , gehen b e i m T o n die K a n t e n d e r Teilchen d u r c h den isoelektrischen P u n k t . A n H a n d v o n Tabellen wird das V e r h a l t e n v o n c, v)0, bei der N e u t r a l i s a t i o n u n d d e m I o n e n a u s t a u s c h m i t L i O H , K O H u n d N a O H gezeigt. N a - B e n t o n i t e w e r d e n in der P r a x i s zumeist eingesetzt. B. H e y n e G o r o d n o w , W . D., J . B. A d e l & K. F. S c h i g a t s c h Der Einfluß chemischer Reagenzien aui dieQucIlung von Tongesteinen „ N e f t i i g a s a " , 1 (1962), 3 5 - 4 0 Bei Erdöl- u n d E r d g a s b o h r u n g e n in T e u f e n v o n 7000 bis 10000 m t r e t e n n i c h t n u r P r o b l e m e d u r c h hohe T e m p e r a t u r e n u n d D r ü c k e auf. J e t z t soll a u c h die E i n w i r k u n g des F i l t r a t s der S p ü l u n g auf die Gesteine der Bohrlochwand, insbesondere der Quellung der Tongesteine u n t e r diesen Bedingungen, untersucht werden. Die M e t h o d e zur B e s t i m m u n g des Quellungsgrades K j ist bereits v o n den Verf. veröffentlicht. Hier wird der Einfluß v o n ein- u n d zweiwertigen E l e k t r o l y t e n , Na- u n d C a - H y d r o x y d , Karboxylmethylzellulose (CMC), k o n d e n s i e r t e r Sulfitspritablauge (KSSA), kohlenalkalischer L ö s u n g (KAL) u n d v o n K a l k l ö s u n g e n auf K t aufgezeigt. Alle K o m p o n e n t e n bewirken ein Absinken der Quellung des Tongesteins. NaCl u n d CaCl 2 setzen infolge der k o a g u l i e r e n d e n W i r k u n g auf die T o n p a r t i k e l die Quellung h e r a b , ergeben aber gleichzeitig eine V e r s c h l e c h t e r u n g der kolloidalen E i g e n s c h a f t e n der Spülung. CMC u n d Sulfatäthylzellulose (SÄZ) verbessern dagegen die S t a b i l i t ä t der T o n s p ü l u n g d u r c h die S e n k u n g der W a s s e r a b g a b e , so d a ß die A u s w a h l der Reagenzien n a c h diesen G e s i c h t s p u n k t e n erfolgen soll. CMC, n e u t r a l e Salze m i t CMC u n d K a l k l ö s u n g e n w e r d e n den k o m p l e x e n F o r d e r u n gen a m b e s t e n gerecht. B. H e y n e A n d r e j e w , P. F., E . A. P l i s k o & E. M. R o g o s i n a Sie Wechselwirkung verdünnter Uransalzlösungen mit Chitin und einigen Zelluloscäthern (russ.) „ G e o c h i m i j a " , 6, M o s k a u 1962, S. 536 — 539 Bei der Bildung v o n s e d i m e n t ä r e n U r a n l a g e r s t ä t t e n spielen b e k a n n t l i c h organische S u b s t a n z e n pflanzlicher u n d tierischer H e r k u n f t eine sehr große Rolle hinsichtlich der Metallanreicherung. Die A u t o r e n u n t e r s u c h e n e x p e r i m e n t e l l die adsorbierende W i r k u n g v o n Chitin u n d dessen A b k ö m m l i n g e n sowie v o n einfachen Zelluloseäthern auf v e r d ü n n t e Uransalzlösungen. Die A n a l y s e n r e s u l t a t e sind in drei Tabellen z u s a m m e n g e f a ß t , aus d e n e n jeweils die e x t r a h i e r e n d e W i r k u n g von Chitin, Äthylchitin, K a r b o x y m e t h y l - C h i n i n , Äthyl-Zellulose, Nonyl-Zellulose bzw. Hetyl-Zellulose auf U r a n n i t r a t i s c h e r (als Kation) oder k a r b o n a t i s c h e r (als Anion) F o r m bei p H 3 u n d p H 8 ersichtlich ist. Die A d s o r p t i o n s f ä h i g k e i t der V e r b i n d u n g e n wird bei unterschiedlichen U - K o n z e n t r a tionen der Ausgangslösungen u n t e r s u c h t . V o n Chitin u n d dessen A b k ö m m l i n g e n wird ein b e d e u t e n d e r Teil (50—100%) des U r a n s aus v e r d ü n n t e n n i t r a t i s c h e n Lösungen a d s o r b i e r t . I m Vergleich d a z u ist die adsorbierende W i r k u n g der Zellulose-Äther (lediglich m i t A u s n a h m e v o n Äthyl-Zellulose, die den W e r t e n der Chitin-Gruppe n a h e k o m m t ) b e d e u t e n d geringer.

Der Quecksilbergchalt einiger natürlicher Wässer I n : „ F r a g e n der Geochemie I I I " , A N U d S S R , A r b e i t e n d. I n s t . f. Geol. d. Erzlagerst., P e t r o g r . , Min. u. Geochemie, W y p u s k 70, Moskau 1962, S. 9—14 Weil bisher g e n ü g e n d empfindliche u n d dabei einfache N a c h w e i s m e t h o d e n f ü r H g in geringen K o n z e n t r a t i o n e n fehlten, sind in der L i t e r a t u r A n g a b e n ü b e r die H g - G e h a l t e natürlicher Wässer kaum anzutreffen. Mit Hilfe der v o m A u t o r schon 1960 a u s g e a r b e i t e t e n Met h o d i k zur B e s t i m m u n g geringer Hg-Mengen w a r es n u n möglich, einige W a s s e r p r o b e n aus Flüssen (vorwiegend europäischer Teil der U d S S R ) u n d Meeresbecken (Schwarzes Meer, Teilbecken des Mittelmeeres, A t l a n t i s c h e r u n d Indischer Ozean) auf ihren Gehalt a n Quecksilber zu u n t e r s u c h e n u n d d a m i t die l ü c k e n h a f t e n K e n n t n i s s e ü b e r die Migration u n d K o n z e n t r a t i o n dieses E l e m e n t e s in der H y d r o s p h ä r e zu vervollständigen. I n s g e s a m t w u r d e n 25 P r o b e n aus F l u ß l ä u f e n u n d 14 P r o b e n aus Meeresbecken bzw. Ozeanen u n t e r s u c h t . Die Bes t i m m u n g e n w u r d e n jeweils d o p p e l t a u s g e f ü h r t , wobei beide V a r i a n t e n der v o m A u t o r a u s g e a r b e i t e t e n M e t h o d e (1. S a m melfällung v o n HgS m i t PbS, 2. A d s o r p t i o n d u r c h a k t i v e s MnO a ) z u r A n w e n d u n g k a m e n . Der H g - G e h a l t in Flüssen liegt zwischen n • 1 0 - 7 u n d n • 1 0 - 6 g/1 (Mittelwert v o n 25 F l ü s s e n : 1,1 - 1 0 - 6 g / l ) . Dabei s c h w a n k t die H g - K o n z e n t r a t i o n i n n e r h a l b eines Flusses n u r u n b e d e u t e n d . Die Hg-Gehalte v o n Meerwasser u n t e r s c h e i d e n sich i m allgemeinen n i c h t v o n denen in F l u ß w a s s e r p r o b e n ; die R e s u l t a t e s c h w a n k e n zwischen 7 • 10~ 7 u n d 2 • 10~ 6 g/1. D e r Mittelwert v o n 5 P r o b e n aus d e m S c h w a r z e n Meer, die in verschiedener Tiefe g e n o m m e n w u r d e n , b e t r ä g t 1,1 • 1 0 - 6 g / l ; dabei liegt die K o n z e n t r a t i o n in P r o b e n aus geringerer Tiefe (5 m) etwa zweimal höher als in P r o b e n aus d e m Tiefenbereich von 10—70 m . Auf G r u n d v o n A n a l y s e n , die 1934 v o n S t o c k & C t j c u e l publiziert w u r d e n , errechnete S a t j k o w (1946), d a ß die m i t t lere H g - K o n z e n t r a t i o n in Gesteinen e t w a lOOOmal h ö h e r ist als in d e r H y d r o s p h ä r e . N a c h d e n n e u e n R e s u l t a t e n des A u t o r s e n t h a l t e n die Gesteine i m Mittel j e d o c h n u r r u n d 30—35mal m e h r Quecksilber als die H y d r o s p h ä r e . Abschließend d i s k u t i e r t der A u t o r die A r t des T r a n s p o r t e s v o n H g in das Meer. Sicherlich wird die Migration g r ö ß t e n teils in ionarer F o r m erfolgen, teilweise m u ß a b e r a u c h m i t einem T r a n s p o r t d u r c h kolloide Teilchen g e r e c h n e t w e r d e n . E. H a r l a s s S a t j k o w , A. A., N. Ch. A i d i n j a n & W . I. W i n o g r a d o w Zur Frage der Migration des Quecksilbers in der Zone der Hypergenese I n : „ F r a g e n der Geochemie I I I " ; A k a d . Wiss. U d S S R ; A r b e i t e n d. I n s t . Geol. Erzlagerst., Petrogr., Min. u. Geochemie, W y p u s k 70, Moskau 1962, S. 20 — 29 Verf. u n t e r s u c h t e n eine große A n z a h l v o n W a s s e r p r o b e n aus m e h r e r e n H g - L a g e r s t ä t t e n der U d S S R . Die geologische Position der L a g e r s t ä t t e n (Symap, H a i d a r k h a n , T s c h a u - W a i in S ü d f e r g a n a ; N i k i t o w k a i m D o n b a s s ; W y s c h k o w s k e r E r z feld in T r a n s k a r p a t i e n ) , die L a g e r u n g u n d F o r m der E r z k ö r p e r usw. w e r d e n k u r z beschrieben u n d die Migrationswege u n d - b e d i n g u n g e n der a u f g e f a n g e n e n Sickerwässer u n d a n d e rer W a s s e r p r o b e n d i s k u t i e r t . Gleichzeitig m i t der H g - K o n z e n t r a t i o n w e r d e n die Anionen- u n d K a t i o n e n g e h a l t e der Wasserproben und deren pH-Werte ermittelt.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 Besprechungen und Referate

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Die U n t e r s u c h u n g s e r g e b n i s s e zeigen, d a ß u n t e r d e n verschiedenen h y d r o c h e m i s c h e n u n d hydrogeologischen Gegebenheiten, die f ü r die Zone der H y p e r g e n e s e t y p i s c h sind, Quecksilber n u r in b e g r e n z t e n Mengen v o n W a s s e r t r a n s p o r t i e r t wird. Die H g - K o n z e n t r a t i o n in W ä s s e r n aus vere r z t e n Bereichen liegt in den G r e n z e n v o n 1 • 1 0 - 6 bis 5 • 10~ 6 g/1 u n d steigt n u r in einzelnen F ä l l e n auf 1 • 10~ 5 g/1 a n . Diese G e h a l t e stimitien in der G r ö ß e n o r d n u n g p r a k t i s c h m i t den in n o r m a l e n G r u n d w ä s s e r n u n d in Flüssen f e s t gestellten Hg-Mengen ü b e r e i n . Die geringe Löslichkeit v o n H g - V e r b i n d u n g e n u n d die T a t s a c h e , d a ß Quecksilber v o n vielen Stoiien leicht aus d e n L ö s u n g e n a d s o r b i e r t wird, f ü h r t offensichtlich dazu, d a ß H g auf weitere S t r e c k e n n u r in einer K o n z e n t r a t i o n v o n e t w a n • 10~ 6 g/1 t r a n s p o r t i e r t w i r d . Als S o r b e n t e n k ö n n e n n i c h t n u r solche feindispersen S y s t e m e wie T o n e oder F e - H y d r o x y d e , s o n d e r n a u c h Tonschiefer, K a l k s t e i n e usw. wirken, was d u r c h E x p e r i m e n t a l a r b e i t e n AIDINJANS b e s t ä t i g t wird. E i n Teil des t r a n s p o r t i e r t e n Quecksilbers wird d e m W a s s e r a u ß e r d e m d a d u r c h entzogen, d a ß es bis z u m metallischen Z u s t a n d r e d u z i e r t wird u n d d a n n g a s f ö r m i g weiter m i g r i e r t . Auf diese Weise (Adsorption v o n H g d u r c h b e s t i m m t e Gesteine; „ V e r s e u c h u n g " des Nebengesteins m i t metallischem Hg) k ö n n e n sich sowohl im Bereich v o n Quecksilber- als a u c h v o n A n t i m o n - oder polymetallischen Sulfid-Lagers t ä t t e n (mit H g als Begleitelement) s e k u n d ä r e Dispersionshöfe bilden, die m i t Hilfe h y d r a r g o m e t r i s c h e r A u f n a h m e n nachgewiesen w e r d e n k ö n n e n . E . HARLASS JATROW, S. N .

Spülungen beim Niederbringen von Bohrungen „ G o s t o p t e c h i s d a t " , Moskau 1960, 312 S., 87 Abb., 8,60 Rubel Der Verfasser dieses u m f a n g r e i c h e n W e r k e s h a t im Gegensatz zu d e m B u c h v o n SHUCHOWITZKI (S. H . 4/1962) n i c h t die p r a k t i s c h e S p ü l u n g s a r b e i t in den V o r d e r g r u n d seiner B e t r a c h t u n g e n gestellt, sondern m e h r die allgemeinen E r k e n n t n i s s e h e r v o r g e h o b e n , so d a ß ein B u c h vorliegt, das f ü r T i e f b o h r e r u n d S p ü l u n g s f a c h l e u t e sehr zu e m p f e h l e n ist. A u s g e h e n d v o n den physikalischen u n d chemischen G r u n d lagen disperser S y s t e m e , w e r d e n die s t r u k t u r e l l e n u n d m e c h a n i s c h e n E i g e n s c h a f t e n der B o h r s p ü l u n g e n u n d ihre K o a g u l a t i o n e r l ä u t e r t . Die wesentlichsten A n f o r d e r u n g e n u n d F u n k t i o n e n der B o h r s p ü l u n g , die f ü r d e n g e s a m t e n k o m plizierten Prozeß des g e g e n w ä r t i g e n T i e f b o h r e n s ausschlagg e b e n d sind, w e r d e n a u f g e z ä h l t . Das U b e r p r ü f e n der S p ü l u n g s m e ß w e r t e in L a b o r u n d P r a x i s h a t sich i n t e r n a t i o n a l a n geglichen, die M e ß w e r t e sind d a d u r c h vergleichbar. I n d e m A b s c h n i t t ü b e r die B e h a n d l u n g der S p ü l u n g m i t Chemikalien w e r d e n die c h a r a k t e r i s t i s c h s t e n M e r k m a l e der gebräuchlichen Spülungschemikalien angeführt. Außer dem V e r f a h r e n zur A u f b e r e i t u n g der kohlen- u n d t o r f a l k a l i s c h e n Lösungen, d e r L a u g e n aus Sulfit-Sprit-Ablauge u n d S t ä r k e wird ein Schema zur E r s t e l l u n g einer z e n t r a l e n A u f b e r e i t u n g v o n alkalischen Chemikalien aufgezeichnet. Die R e g u l i e r u n g der S p ü l u n g s e i g e n s c h a f t e n u n d Meßwerte erfolgt m i t W a s s e r glas, Kochsalz, gelöschtem K a l k , kalzinierter u n d k a u s t i s c h e r Soda. Die H y d r o z y k l o n e n a n l a g e wird n i c h t n u r z u r Reinig u n g der S p ü l u n g angesetzt, s o n d e r n n a c h d e m S y s t e m Grosny erfolgt eine R e g e n e r i e r u n g des Beschwerungsm a t e r i a l s bei b e s c h w e r t e n S p ü l u n g e n . Eine z e n t r a l e S p ü lungsaufbereitungsanlage wird erläutert. Neue U n t e r s u c h u n g e n auf d e m Gebiet der W a s s e r s p ü l u n gen sind sehr a u f s c h l u ß r e i c h . Es w e r d e n K l a r w a s s e r s p ü l u n gen eingesetzt, die d u r c h Stabilisatoren die erforderlichen Spülungswerte erhalten können. Kalk-, öl- u n d silikatbasische S p ü l u n g e n w e r d e n beschrieben u n d ihr E i n s a t z u n t e r e r s c h w e r t e n B e d i n g u n g e n , wie Spülverlust, Nachfall, Öl- u n d G a s a u s b r ü c h e , W a s s e r z u flüsse, V e r h ü t u n g u n d Beseitigung v o n F e s t w e r d e n u n d F e s t ziehen des Bohrwerkzeuges, b e h a n d e l t . E i n e Analyse der v e r s c h i e d e n e n S p ü l u n g s a r t e n v o m S t a n d p u n k t ihrer Effektivität zum Erbohren von produkt i v e n S c h i c h t e n u n d zur V o l l e n d u n g v o n B o h r u n g e n schließt diese K a p i t e l ab. Die n e u e s t e n Forschungsergebnisse auf d e m Gebiet der B o h r s p ü l u n g aus der U d S S R w e r d e n u m rissen. Eine Ü b e r s e t z u n g des Buches ins Deutsche ist zu e m p fehlen.

B . HEYNE

GRODDE, K .

H.

Spülungsprobleme, die der Tiefbohrtechnik Grenzen setzen „ E r d ö l u n d K o h l e " , J g . 15, 4 (1962), S. 258—262 E n t s p r e c h e n d den geothermischen T i e f e n s t u f e n zwischen 17 u n d 40 m/°C t r e t e n hohe T e m p e r a t u r e n bei den verschied e n s t e n T e u f e n a u f . F ü r die R e z e p t u r e n der B o h r s p ü l u n g e n k ö n n e n G r e n z t e m p e r a t u r e n angegeben w e r d e n , b e d i n g t d u r c h Verkieselung u n d V e r d i c k u n g der S p ü l u n g u n d d u r c h die Zersetzung des Schutzkolloids. Verf. stellt den T e m p e r a t u r v e r l a u f f ü r zwei verschiedene Fließgeschwindigkeiten i m Bohrloch a u f . Zu hohe A u s l a u f t e m p e r a t u r e n f ü h r e n z u m V e r b r ü h e n der B o h r m a n n s c h a f t , eine K ü h l u n g der S p ü l u n g ist notwendig. P r o b l e m a t i s c h ist die begrenzte Temperaturbeständigkeit der Carboxylmethylcellulose (CMC), der a n d e r e n Cellulosederivate u n d der etwas stabiler e n P o l y a c r y l a t e . Die n e u a r t i g e n Dispergiermittel eignen sich n u r f ü r e l e k t r o l y t a r m e Spülungen. Olbasische S p ü l u n g e n m i t besserer thermischer B e s t ä n d i g k e i t eignen sich wegen der T e m p e r a t u r a b h ä n g i g k e i t i h r e r Viskosität, der geringen Gelstärken u n d der V e r k l e b u n g des P o r e n r a u m e s der L a g e r s t ä t t e k a u m z u m A b t e u f e n heißer B o h r u n g e n . Ton-Salzwasser-Spülungen k ö n n e n bis zu einem spezifischen Gewicht v o n 3,0 g/cm 3 hergestellt w e r d e n . Der p e t r o s t a t i s c h e L a g e r s t ä t t e n d r u c k ist zu kompensieren, die genaue B e a c h t u n g der Dichtewerte f ü r L a g e r s t ä t t e n d r ü c k e bzw. Spülungsverluste ist wichtig. A u c h das plastische Verh a l t e n des Gebirges m u ß hierbei b e a c h t e t werden. A n d e r e d u r c h Gebirgsverhältnisse aufgeworfene Schwierigkeiten, wie u n e r w ü n s c h t e Zuflüsse, k ö n n e n d u r c h S p ü l u n g s m a ß n a h men zumeist behoben werden. D u r c h geeignete Verhältnisse v o n B o h r s t r a n g - u n d Bohrlochdurchmesser k ö n n e n günstige h y d r a u l i s c h e B e d i n g u n g e n geschaffen werden. Abschließend g e h t Verf. auf die S p ü l u n g s k o s t e n bei tiefen B o h r u n g e n ein, die sich von etwa 1 0 % der G e s a m t k o s t e n bei n o r m a l e n B o h r u n g e n je 1000 m T e u f e n z u n a h m e verdreifachen.

B . HEYNE

DIMBOITJ, M .

Spülungen zum Bohren in großen Tiefen „ P e t r o l si Gaze", Bd. 13 (1962), 2, S. 62 — 70 A u ß e r den üblichen Spülungsschwierigkeiten t r e t e n bei T i e f b o h r u n g e n hohe T e m p e r a t u r e n u n d D r ü c k e a u f . Spülungsproben w u r d e n zwischen 15 u n d 120 °C bei D i c h t e n zwischen 1,1 u n d 2,0 g/cm® u n t e r s u c h t . Die üblichen Ton- W a s s e r - u n d kalkbasischen S p ü l u n g e n zeigen einen s t a r k e n Viskositätsanstieg ü b e r 60 °C. Die Gelierung der Spülungsflüssigkeiten aus E r d ö l p r o d u k t e n (Ölemulsionsspülungen) sinkt m i t d e m Anstieg der T e m p e r a t u r , dabei fällt die S t a b i l i t ä t , so d a ß sich das Beschwerungsm i t t e l ablagert. U m f a n g r e i c h e U n t e r s u c h u n g e n , die in einer Filterpresse m i t D r ü c k e n bis zu 170 a t ü d u r c h g e f ü h r t w u r d e n u n d in Tabellen u n d K u r v e n z u s a m m e n g e f a ß t vorliegen, stellen die Grenzen dieser S p ü l u n g d a r . Aus der L i t e r a t u r sind ausgeflockte Spülungen b e k a n n t , die m i t o b e r f l ä c h e n a k t i v e n S u b s t a n z e n b e h a n d e l t w u r d e n . • Die nichtionogenen o b e r f l ä c h e n a k t i v e n S u b s t a n z e n sind w ä r m e b e s t ä n d i g u n d t r a g e n m i t den h i n z u g e f ü g t e n E l e k t r o l y t e n zur F l o c k u n g u n d V e r h i n d e r u n g der H y d r a t a t i o n d e r Tone bei. Die F u n k t i o n e n dieser S u b s t a n z e n s i n d : 1. S c h m i e r u n g u n d E m u l g i e r u n g der in d e r S p ü l u n g v o r h a n d e n e n Öle; 2. E r h ö h u n g der W i r k s a m k e i t der filtrierungsreduzierenden S u b s t a n z e n ; 3. Bildung eines F l o c k u n g s m e d i u m s . Eine t y p i s c h e nichtionogene o b e r f l ä c h e n a k t i v e S u b s t a n z ist o x ä t h y l i e r t e s Nonylphenol C , H

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Q >

O (CH2-CH2-0) n H

dazu k o m m e n noch A n t i s c h a u m m i t t e l u n d ein E m u l g a t o r . Eine weitere stabile S p ü l u n g stellt die Gipsspülung dar, die m i t der K a l k - R o t - S p ü l u n g zu vergleichen ist. Als V e r d ü n n e r dient F e r r o c h r o m l i g n o s u l f o n a t bei einem niedrigen p H - W e r t v o n 7—9. A u c h S p ü l u n g e n m i t lignitischer B r a u n k o h l e + N a O H zeigen bis 232 °C geringe W a s s e r a b g a b e n u n d g u t e Theologische E i g e n s c h a f t e n . Z u r S e n k u n g

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 Nachrichten und Informationen

108 der W a s s e r a b g a b e w e r d e n bei diesen S p ü l u n g e n CMCP r o d u k t e oder P o l y a c r y l a t e eingesetzt. F ü r tiefste B o h r u n gen wird eine Spezialflüssigkeit v e r w e n d e t , da bei dieser S p ü l u n g keine s t ö r e n d e n Viskositätseffekte a u f t r e t e n . Verf. e n t n i m m t zusätzliche Tabellen u n d Z a h l e n a n g a b e n der L i t e r a t u r u n d stellt d a m i t den derzeitigen S t a n d f ü r Tiefbohrspülungen zusammen. B. HEYNE

TITZ & W . EIBISCH einen Überblick ü b e r d e n einstigen B e r g b a u zwischen K l i n g e n b e r g u n d T h a r a n d t v e r m i t t e l n . Der g u t e G e s a m t e i n d r u c k der Zeitschrift wird leider d u r c h die völlig u n g e n ü g e n d e A u s f ü h r u n g einiger Z e i c h n u n g e n u n d die W i e d e r g a b e schlechter F o t o s g e s c h m ä l e r t . D.FRANKE

Neuerscheinungen und Literaturhinweise PRESCHER, H .

BABINEZ, A . E . & S . T . S W O L J S K I J

Jahrbuch des Staatlichen Museums für Mineralogie und Geologie zu Dresden 1961

Die U n t e r s u c h u n g e n der B o d e n d i c h t e durch radioaktive Strahlen

Verlag v o n T h e o d o r Steinkopff, Dresden u n d Leipzig 1961. - 133 S., 10 A b b . i m T e x t , 189 Fig. auf 51 Taf., 1 Anlage Seit 1954 b e r e i c h e r t das S t a a t l i c h e M u s e u m f ü r Mineralogie u n d Geologie zu D r e s d e n d u r c h die H e r a u s g a b e eines J a h r b u c h e s die geologische L i t e r a t u r u n s e r e r R e p u b l i k . A u c h d a s H e f t f ü r 1961 e n t h ä l t wieder einige r e c h t interess a n t e , insbesondere die Geologie Sachsens u n d speziell des Elbsandsteingebirges b e h a n d e l n d e Artikel, die w e r t sind, erw ä h n t zu w e r d e n . H. PRESCHER b e r i c h t e t ü b e r seine stratigraphisch-faziellen U n t e r s u c h u n g e n in d e n t u r o n e n K r e i d e s a n d s t e i n e n bei H o h n stein, K.-A. TRÖGER in einer vorläufigen Mitteilung ü b e r die s t r a t i g r a p h i s c h e Stellung der S t r e h l e n e r Schichten sowie der Mergel v o n Zatzschke u n d S. LENTSCHIG-SOMMER ü b e r ein V o r k o m m e n v o n Alunogen (Keramohalit) i m E l b s a n d s t e i n gebiet. Z u r M i n e r a l f ü h r u n g u n d Genese der Magnetitlagers t ä t t e „ L u d w i g - F u n d g r u b e " bei Ölsnitz/Vgtl. ä u ß e r t sich W . QTJELLMALZ, ZU periglazialen P r o f i l m e r k m a l e n erzgebirgischer Gneisböden W . HUNGER. Die pleistozänen Pflanzenreste v o n Ockrilla bei Meißen w e r d e n d u r c h T . NÖTZOLD eing e h e n d beschrieben. Beiträge z u r Geschichte d e r Geologie fehlen a u c h diesmal n i c h t . So zitiert H . PRESCHER aus der 1504 erschienenen „ M a r g a r i t a P h i l o s o p h i c a " GREGOR REICHS dessen A n s i c h t e n ü b e r A r t u n d E n t s t e h u n g der E r d b e b e n , w ä h r e n d S. BÖR-

und

-feuchtigkeit

Isdat AN Ukrain. SSR, Kiew 1961, 139 S. BETECHTIN, A . G.

Wie s u c h t m a n Manganerze ? Gosgeoltechisdat, Moskau 1959, 21 S. WELIKIJ, A . S.

Die S t r u k t u r e n der E r z f e l d e r in F a l t u n g s g e b i e t e n Isdat Leningrad, Univ., Leningrad 1961, 274 S. WALJASCHKO, M . G .

Geochemische G e s e t z m ä ß i g k e i t e n der Bildung v o n Kalilagerstätten Isdat Moskowskogo Uniy., Moskau 1962, 396 S.

Autorenkollektiv T a l k als Mineral u n d B o d e n s c h a t z Isdat AN SSSR (1961), 142 S. SIFRIN, D . W .

Wie s u c h t m a n Eisenerze? Gosgeoltechisdat, Moskau 1961, 25 S. OGARKOW, W . S .

Die E r k u n d u n g s m e t h o d i k v o n K o h l e n l a g e r s t ä t t e n des P l a t t formtyps Gosgeoltechisdat, Moskau 1961, 99 S. SAFOSHNIKOW, D . G .

Z u r Theorie der Prognose s e d i m e n t ä r e r E r z l a g e r s t ä t t e n Isdat AN SSSR (1961), 140 S.

Nachrichten und Informationen Exkursionstagung 1962 der Geologischen Oesellschaft in der DDR Die H e r b s t e x k u r s i o n s t a g u n g 1962 der Geologischen Gesells c h a f t in der D D R f a n d v o m 19. — 21. O k t o b e r in Leipzig u n d E r f u r t s t a t t . I n V e r b i n d u n g d a m i t s t a n d das 2. Treffen der S e k t i o n Quartärgeologie a m 18. O k t o b e r in der Leipziger K o n g r e ß h a l l e , welches m i t seinen sehr i n t e r e s s a n t e n Vort r ä g e n z u m T h e m a „ D a s Pleistozän des Sächsisch-Thüringischen R a u m e s " gleichzeitig der u n m i t t e l b a r e n Vorbereit u n g der i n s g e s a m t 15 d u r c h g e f ü h r t e n E x k u r s i o n e n diente. I n V e r t r e t u n g v o n Prof. Dr. WEHRLI e r ö f f n e t e Prof. Dr. LATTTERBACH die T a g u n g , an welcher n e b e n zahlreichen Geologen aus der D D R a u c h Gäste aus W e s t d e u t s c h l a n d , der V R Polen, der CSSR u n d der V R U n g a r n t e i l n a h m e n . Die 10. J a h r e s t a g u n g der Gesellschaft i m Mai 1963 findet ebenfalls wieder in Leipzig s t a t t . Auf d e m v o n Dr. G. VIETE geleiteten 2. Treffen der S e k t i o n Quartärgeologie w u r d e b e k a n n t g e g e b e n , d a ß ihre n ä c h s t e T a g u n g v o m 28.—31. März 1963 in Schwerin u n t e r d e m T h e m a „ B e i t r ä g e z u r Quartärgeologie Mecklenburgs" s t a t t f i n d e t . D a z u w e r d e n E x k u r s i o n e n i m K ü s t e n r a u m der Ostsee u n d i m B i n n e n l a n d d u r c h g e f ü h r t . Der Mitglieders t a n d der S e k t i o n ist auf g e g e n w ä r t i g 150 a n g e w a c h s e n . Das neugebildete Q u a r t ä r k o m i t e e der D D R u n t e r d e m Vorsitz v o n Prof. Dr. L. HECK wird die Quartärgeologie der D D R g e g e n ü b e r der I N Q U A v e r t r e t e n . Die a n drei T a g e n d u r c h g e f ü h r t e n E x k u r s i o n e n w a r e n , v o n einigen n o t w e n d i g e n U m s t e l l u n g e n abgesehen, g u t vorbereitet u n d wurden von bewährten Fachleuten geführt. So zeigte z. B. die in d e r D D R — n i c h t zuletzt d u r c h die T ä t i g k e i t der Geologischen Gesellschaft — seit längerer Zeit b e w u ß t g e f ö r d e r t e Z u s a m m e n a r b e i t zwischen d e n Geowissenschaften u n d der B r a u n k o h l e n i n d u s t r i e einen i h r e r Erfolge in d e n E x k u r s i o n e n A 4 ( L a g e r s t ä t t e n der Steine u n d E r d e n i m Deckgebirge des nordwestsächsischen B r a u n -

k o h l e n r e v i e r s ; F ü h r u n g Dipl.-Geol. P . BÖHME, Leipzig) u n d B 2 ( Q u a r t ä r u n d T e r t i ä r i m westlichen Teil des Weißelsterb e c k e n s ; F ü h r u n g Dipl.-Geol. L . EISZMANN u n d Dr. O. WAGENBRETH). N u r d u r c h das großzügige u n d v e r s t ä n d n i s volle E n t g e g e n k o m m e n der B r a u n k o h l e n w e r k e T h r ä n a , Rositz, Regis u n d P r o f e n k o n n t e n die E x k u r s i o n e n in den T a g e b a u e n B o r n a - O s t , H a s e l b a c h , Schleenhain u n d P r o f e n zu einem vollen E r f o l g w e r d e n . N e b e n der E r l ä u t e r u n g u n d D e m o n s t r a t i o n der S t r a t i g r a p h i e sowie d e r L a g e r u n g s verhältnisse seitens der E x k u r s i o n s l e i t u n g w u r d e n d u r c h die V e r t r e t e r der B r a u n k o h l e n w e r k e ökonomische u n d t e c h n o logische P r o b l e m e d i s k u t i e r t , wobei es galt, das V e r s t ä n d n i s einzelner m i t der industriellen P r a x i s weniger v e r t r a u t e r E x k u r s i o n s t e i l n e h m e r f ü r diesen F r a g e n k o m p l e x zu wecken. E r w ä h n e n s w e r t ist hierbei die B e t r a c h t u n g der selektiven G e w i n n u n g v o n n u t z b a r e n R o h s t o f f e n aus d e m Deckgebirge der Braunkohlenflöze. Die V e r k n ü p f u n g g e w o n n e n e r D e t a i l e r k e n n t n i s s e z u r großr ä u m i g e n Ü b e r s i c h t der Geologie des W e i ß e l s t e r b e c k e n s gelang auf beiden E x k u r s i o n e n . Besondere H ö h e p u n k t e stellten die z. Z. einzigartigen A u f s c h l u ß v e r h ä l t n i s s e in den B r a u n k o h l e n t a g e b a u e n Schleenhain u n d P r o f e n dar. W ä h r e n d seitens der E x k u r s i o n s l e i t u n g f ü r die B e f a h r u n g des T a g e b a u s P r o f e n eine a n g e m e s s e n e Zeit zur V e r f ü g u n g s t a n d , w a r dies i m T a g e b a u Schleenhain leider n i c h t der Fall. Die E x k u r s i o n A 1 ( F ü h r u n g : Dipl.-Geol. W . SCHULZ) g a b einen g u t e n Überblick ü b e r die Gliederung des Pleistozäns in d e r U m g e b u n g v o n Halle (Saale). Die v o n Dipl.-Geol. L. EISZMANN, Leipzig, g e f ü h r t e E x k u r s i o n A 2 b e g a n n i m Gebiet der d r e n t h e g l a z i a l e n T a u c h a e r Stillstandslage, deren r e l a t i v g u t e r h a l t e n e morphologische F o r m e n m ä c h t i g e kiesig-sandig-schluffig ausgebildete A u f s c h ü t t u n g e n der E n d m o r ä n e widerspiegeln. Sie f ü h r t e d a n n zu einem S a n d e r der W a c h a u - G r i m m a e r E i s r a n d l a g e (Saale-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 Nachrichten und Informationen

108 der W a s s e r a b g a b e w e r d e n bei diesen S p ü l u n g e n CMCP r o d u k t e oder P o l y a c r y l a t e eingesetzt. F ü r tiefste B o h r u n gen wird eine Spezialflüssigkeit v e r w e n d e t , da bei dieser S p ü l u n g keine s t ö r e n d e n Viskositätseffekte a u f t r e t e n . Verf. e n t n i m m t zusätzliche Tabellen u n d Z a h l e n a n g a b e n der L i t e r a t u r u n d stellt d a m i t den derzeitigen S t a n d f ü r Tiefbohrspülungen zusammen. B. HEYNE

TITZ & W . EIBISCH einen Überblick ü b e r d e n einstigen B e r g b a u zwischen K l i n g e n b e r g u n d T h a r a n d t v e r m i t t e l n . Der g u t e G e s a m t e i n d r u c k der Zeitschrift wird leider d u r c h die völlig u n g e n ü g e n d e A u s f ü h r u n g einiger Z e i c h n u n g e n u n d die W i e d e r g a b e schlechter F o t o s g e s c h m ä l e r t . D.FRANKE

Neuerscheinungen und Literaturhinweise PRESCHER, H .

BABINEZ, A . E . & S . T . S W O L J S K I J

Jahrbuch des Staatlichen Museums für Mineralogie und Geologie zu Dresden 1961

Die U n t e r s u c h u n g e n der B o d e n d i c h t e durch radioaktive Strahlen

Verlag v o n T h e o d o r Steinkopff, Dresden u n d Leipzig 1961. - 133 S., 10 A b b . i m T e x t , 189 Fig. auf 51 Taf., 1 Anlage Seit 1954 b e r e i c h e r t das S t a a t l i c h e M u s e u m f ü r Mineralogie u n d Geologie zu D r e s d e n d u r c h die H e r a u s g a b e eines J a h r b u c h e s die geologische L i t e r a t u r u n s e r e r R e p u b l i k . A u c h d a s H e f t f ü r 1961 e n t h ä l t wieder einige r e c h t interess a n t e , insbesondere die Geologie Sachsens u n d speziell des Elbsandsteingebirges b e h a n d e l n d e Artikel, die w e r t sind, erw ä h n t zu w e r d e n . H. PRESCHER b e r i c h t e t ü b e r seine stratigraphisch-faziellen U n t e r s u c h u n g e n in d e n t u r o n e n K r e i d e s a n d s t e i n e n bei H o h n stein, K.-A. TRÖGER in einer vorläufigen Mitteilung ü b e r die s t r a t i g r a p h i s c h e Stellung der S t r e h l e n e r Schichten sowie der Mergel v o n Zatzschke u n d S. LENTSCHIG-SOMMER ü b e r ein V o r k o m m e n v o n Alunogen (Keramohalit) i m E l b s a n d s t e i n gebiet. Z u r M i n e r a l f ü h r u n g u n d Genese der Magnetitlagers t ä t t e „ L u d w i g - F u n d g r u b e " bei Ölsnitz/Vgtl. ä u ß e r t sich W . QTJELLMALZ, ZU periglazialen P r o f i l m e r k m a l e n erzgebirgischer Gneisböden W . HUNGER. Die pleistozänen Pflanzenreste v o n Ockrilla bei Meißen w e r d e n d u r c h T . NÖTZOLD eing e h e n d beschrieben. Beiträge z u r Geschichte d e r Geologie fehlen a u c h diesmal n i c h t . So zitiert H . PRESCHER aus der 1504 erschienenen „ M a r g a r i t a P h i l o s o p h i c a " GREGOR REICHS dessen A n s i c h t e n ü b e r A r t u n d E n t s t e h u n g der E r d b e b e n , w ä h r e n d S. BÖR-

und

-feuchtigkeit

Isdat AN Ukrain. SSR, Kiew 1961, 139 S. BETECHTIN, A . G.

Wie s u c h t m a n Manganerze ? Gosgeoltechisdat, Moskau 1959, 21 S. WELIKIJ, A . S.

Die S t r u k t u r e n der E r z f e l d e r in F a l t u n g s g e b i e t e n Isdat Leningrad, Univ., Leningrad 1961, 274 S. WALJASCHKO, M . G .

Geochemische G e s e t z m ä ß i g k e i t e n der Bildung v o n Kalilagerstätten Isdat Moskowskogo Uniy., Moskau 1962, 396 S.

Autorenkollektiv T a l k als Mineral u n d B o d e n s c h a t z Isdat AN SSSR (1961), 142 S. SIFRIN, D . W .

Wie s u c h t m a n Eisenerze? Gosgeoltechisdat, Moskau 1961, 25 S. OGARKOW, W . S .

Die E r k u n d u n g s m e t h o d i k v o n K o h l e n l a g e r s t ä t t e n des P l a t t formtyps Gosgeoltechisdat, Moskau 1961, 99 S. SAFOSHNIKOW, D . G .

Z u r Theorie der Prognose s e d i m e n t ä r e r E r z l a g e r s t ä t t e n Isdat AN SSSR (1961), 140 S.

Nachrichten und Informationen Exkursionstagung 1962 der Geologischen Oesellschaft in der DDR Die H e r b s t e x k u r s i o n s t a g u n g 1962 der Geologischen Gesells c h a f t in der D D R f a n d v o m 19. — 21. O k t o b e r in Leipzig u n d E r f u r t s t a t t . I n V e r b i n d u n g d a m i t s t a n d das 2. Treffen der S e k t i o n Quartärgeologie a m 18. O k t o b e r in der Leipziger K o n g r e ß h a l l e , welches m i t seinen sehr i n t e r e s s a n t e n Vort r ä g e n z u m T h e m a „ D a s Pleistozän des Sächsisch-Thüringischen R a u m e s " gleichzeitig der u n m i t t e l b a r e n Vorbereit u n g der i n s g e s a m t 15 d u r c h g e f ü h r t e n E x k u r s i o n e n diente. I n V e r t r e t u n g v o n Prof. Dr. WEHRLI e r ö f f n e t e Prof. Dr. LATTTERBACH die T a g u n g , an welcher n e b e n zahlreichen Geologen aus der D D R a u c h Gäste aus W e s t d e u t s c h l a n d , der V R Polen, der CSSR u n d der V R U n g a r n t e i l n a h m e n . Die 10. J a h r e s t a g u n g der Gesellschaft i m Mai 1963 findet ebenfalls wieder in Leipzig s t a t t . Auf d e m v o n Dr. G. VIETE geleiteten 2. Treffen der S e k t i o n Quartärgeologie w u r d e b e k a n n t g e g e b e n , d a ß ihre n ä c h s t e T a g u n g v o m 28.—31. März 1963 in Schwerin u n t e r d e m T h e m a „ B e i t r ä g e z u r Quartärgeologie Mecklenburgs" s t a t t f i n d e t . D a z u w e r d e n E x k u r s i o n e n i m K ü s t e n r a u m der Ostsee u n d i m B i n n e n l a n d d u r c h g e f ü h r t . Der Mitglieders t a n d der S e k t i o n ist auf g e g e n w ä r t i g 150 a n g e w a c h s e n . Das neugebildete Q u a r t ä r k o m i t e e der D D R u n t e r d e m Vorsitz v o n Prof. Dr. L. HECK wird die Quartärgeologie der D D R g e g e n ü b e r der I N Q U A v e r t r e t e n . Die a n drei T a g e n d u r c h g e f ü h r t e n E x k u r s i o n e n w a r e n , v o n einigen n o t w e n d i g e n U m s t e l l u n g e n abgesehen, g u t vorbereitet u n d wurden von bewährten Fachleuten geführt. So zeigte z. B. die in d e r D D R — n i c h t zuletzt d u r c h die T ä t i g k e i t der Geologischen Gesellschaft — seit längerer Zeit b e w u ß t g e f ö r d e r t e Z u s a m m e n a r b e i t zwischen d e n Geowissenschaften u n d der B r a u n k o h l e n i n d u s t r i e einen i h r e r Erfolge in d e n E x k u r s i o n e n A 4 ( L a g e r s t ä t t e n der Steine u n d E r d e n i m Deckgebirge des nordwestsächsischen B r a u n -

k o h l e n r e v i e r s ; F ü h r u n g Dipl.-Geol. P . BÖHME, Leipzig) u n d B 2 ( Q u a r t ä r u n d T e r t i ä r i m westlichen Teil des Weißelsterb e c k e n s ; F ü h r u n g Dipl.-Geol. L . EISZMANN u n d Dr. O. WAGENBRETH). N u r d u r c h das großzügige u n d v e r s t ä n d n i s volle E n t g e g e n k o m m e n der B r a u n k o h l e n w e r k e T h r ä n a , Rositz, Regis u n d P r o f e n k o n n t e n die E x k u r s i o n e n in den T a g e b a u e n B o r n a - O s t , H a s e l b a c h , Schleenhain u n d P r o f e n zu einem vollen E r f o l g w e r d e n . N e b e n der E r l ä u t e r u n g u n d D e m o n s t r a t i o n der S t r a t i g r a p h i e sowie d e r L a g e r u n g s verhältnisse seitens der E x k u r s i o n s l e i t u n g w u r d e n d u r c h die V e r t r e t e r der B r a u n k o h l e n w e r k e ökonomische u n d t e c h n o logische P r o b l e m e d i s k u t i e r t , wobei es galt, das V e r s t ä n d n i s einzelner m i t der industriellen P r a x i s weniger v e r t r a u t e r E x k u r s i o n s t e i l n e h m e r f ü r diesen F r a g e n k o m p l e x zu wecken. E r w ä h n e n s w e r t ist hierbei die B e t r a c h t u n g der selektiven G e w i n n u n g v o n n u t z b a r e n R o h s t o f f e n aus d e m Deckgebirge der Braunkohlenflöze. Die V e r k n ü p f u n g g e w o n n e n e r D e t a i l e r k e n n t n i s s e z u r großr ä u m i g e n Ü b e r s i c h t der Geologie des W e i ß e l s t e r b e c k e n s gelang auf beiden E x k u r s i o n e n . Besondere H ö h e p u n k t e stellten die z. Z. einzigartigen A u f s c h l u ß v e r h ä l t n i s s e in den B r a u n k o h l e n t a g e b a u e n Schleenhain u n d P r o f e n dar. W ä h r e n d seitens der E x k u r s i o n s l e i t u n g f ü r die B e f a h r u n g des T a g e b a u s P r o f e n eine a n g e m e s s e n e Zeit zur V e r f ü g u n g s t a n d , w a r dies i m T a g e b a u Schleenhain leider n i c h t der Fall. Die E x k u r s i o n A 1 ( F ü h r u n g : Dipl.-Geol. W . SCHULZ) g a b einen g u t e n Überblick ü b e r die Gliederung des Pleistozäns in d e r U m g e b u n g v o n Halle (Saale). Die v o n Dipl.-Geol. L. EISZMANN, Leipzig, g e f ü h r t e E x k u r s i o n A 2 b e g a n n i m Gebiet der d r e n t h e g l a z i a l e n T a u c h a e r Stillstandslage, deren r e l a t i v g u t e r h a l t e n e morphologische F o r m e n m ä c h t i g e kiesig-sandig-schluffig ausgebildete A u f s c h ü t t u n g e n der E n d m o r ä n e widerspiegeln. Sie f ü h r t e d a n n zu einem S a n d e r der W a c h a u - G r i m m a e r E i s r a n d l a g e (Saale-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2

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Nachrichten und Informationen eiszeit) u n d zu m e h r e r e n G r o ß a u f s c h l ü s s e n v o n Muldes c h o t t e r n zwischen N e u n d o r f u n d Rochlitz. Die verschiedena r t i g e n S c h o t t e r t e r r a s s e n lassen die L ä u f e der Mulde erkennen: im Frühelsterglazial von Grimma nach N N W , im Holsteininterglazial von Großbothen und Grimma nach Leipzig (Leipziger Muldenlauf u n d Mulde-Gösel-Lauf) u n d in p o s t d r e n t h e g l a z i a l e r Zeit die F o r m i e r u n g des r e z e n t e n F l u ß l a u f s . D e n A b s c h l u ß d e r E x k u r s i o n bildete die B e f a h r u n g einer G r u b e , die sandig-kiesige A b l a g e r u n g e n d e r P e n i g e r S t i l l s t a n d s l a g e u n d die obere M i n d e l m o r ä n e a n schnitt. Die m i t den m i t t e l - u n d j u n g p l e i s t o z ä n e n L ö ß e n N o r d sachsens b e k a n n t m a c h e n d e E x k u r s i o n A 3 s t a n d u n t e r d e r F ü h r u n g v o n Dr. I. LIEBEROTH, w ä h r e n d die E x k u r s i o n A 5 ins T e r t i ä r u n d Pleistozän des Geiseltales m i t D r . G. KRTTMBIEGEL v o m G e i s e l t a l m u s e u m in Halle keinen b e r u f e n e r e n Exkursionsführer haben konnte. Die E x k u r s i o n B 1 ( F ü h r u n g : Dipl.-Geol. R . RUSKE, H a l l e / S a a l e ; M. WÜNSCHE, Freiberg/Sa.) f ü h r t e in das Gebiet westlich v o n Leipzig bis B a d K ö s e n . D e r A u f s c h l u ß i m T a g e b a u Miltitz b o t eine Schichtenfolge v o m Oligozän bis z u r H a u p t g r u n d m o r ä n e d e r Saaleeiszeit, w ä h r e n d die folgenden Exkursionspunkte hauptsächlich den Lößen und fossilen B ö d e n g e w i d m e t w a r e n . Ä u ß e r s t e i n p r ä g s a m e u n d v o n der E x k u r s i o n s l e i t u n g sorgfältig v o r b e r e i t e t e Profile w u r d e n d a b e i besonders i m B r a u n k o h l e n t a g e b a u R o ß b a c h bei W e i ß e n f e l s u n d in d e r Ziegeleigrube Gerlach in F r e y b u r g ( U n s t r u t ) b e f a h r e n . D a n e b e n w u r d e a u c h ein k u r z e r Einblick in die E n t w i c k l u n g d e r S a a l e t e r r a s s e n in diesem Gebiet gegeben. U n t e r d e n v o n E r f u r t aus d u r c h g e f ü h r t e n E x k u r s i o n e n m u ß b e s o n d e r s die E x k u r s i o n C 2 e r w ä h n t w e r d e n , die u n t e r d e r F ü h r u n g v o n D i p l . - F o r s t w i r t W . SCHILLING u n d Dipl.Geol. H . WIEFEL s t a n d . D u r c h die m i t viel Fleiß u n d Mühe hergestellten u n d b e z e i c h n e t e n Aufschlüsse k o n n t e ein a u s gezeichneter E i n b l i c k in die j u n g p l e i s t o z ä n e n Periglazialb l l d u n g e n sowohl auf d e m T h ü r i n g e r W a l d als a u c h i m ostt h ü r i n g i s c h - v o g t l ä n d i s c h e n Schiefergebirge g e w o n n e n w e r d e n . D a b e i w u r d e sehr w a h r s c h e i n l i c h g e m a c h t , d a ß die pleistozänen A b l a g e r u n g e n des h o h e n T h ü r i n g e r W a l d e s periglazialer E n t s t e h u n g sind u n d ihr glazigener C h a r a k t e r ( M o r ä n e n n a t u r in einigen d e r v o n A. SCHÜLLER 1954 bes c h r i e b e n e n Aufschlüssen) a b g e l e h n t w e r d e n m u ß . Die E x k u r s i o n C 4 f ü h r t e in das V e r b r e i t u n g s g e b i e t periglazialer B i l d u n g e n des m i t t l e r e n Saaletales zwischen J e n a u n d R u d o l s t a d t . Dipl.-Geol. A. STEINMÜLLER, J e n a , verm i t t e l t e als E x k u r s i o n s f ü h r e r einen a u s g e z e i c h n e t e n Ü b e r blick ü b e r die A u s b i l d u n g u n d V e r b r e i t u n g der S a a l e s c h o t t e r . Es k o n n t e n B i l d u n g e n fünf verschiedener T e r r a s s e n n i v e a u s nachgewiesen w e r d e n , die s ä m t l i c h d e m r e z e n t e n Saaletal folgen u n d sich teilweise s t u f e n f ö r m i g a u f b a u e n . Der Zus a m m e n h a n g zwischen Geologie u n d Geomorphologie w a r hier b e s o n d e r s offensichtlich. Die Geomorphologie als eine K a r t i e r u n g s m e t h o d e b o t sich a u c h bei d e n i m Relief g u t a u s g e p r ä g t e n S c h w e m m k e g e l n a n . Die S e d i m e n t e der S c h w e m m kegel e r r e i c h t e n in d e n b e s u c h t e n Aufschlüssen Mächtigk e i t e n bis zu 15 m u n d b e s t a n d e n in B l o c k p a c k u n g e n schlecht a b g e r u n d e t e r S a n d s t e i n e u n d aus wenig s o r t i e r t e m s a n d i g e m Material. Bei K o l k w i t z ließen sich drei G e n e r a t i o n e n v o n S c h w e m m k e g e l n u n t e r s c h e i d e n . I n A b ä n d e r u n g des E x k u r s i o n s p r o g r a m m s d e m o n s t r i e r t e K . D. JÄGER, Berlin, a b schließend a n einem kleinen Z u f l u ß der Saale bei Schaale die Möglichkeiten der s t r a t i g r a p h i s c h e n Gliederung u n d r e c h t g e n a u e n zeitlichen E i n o r d n u n g des Holozäns a n h a n d a r c h ä o logischer U n t e r s u c h u n g e n . A u c h die ü b r i g e n n i c h t weniger i n t e r e s s a n t e n E x k u r s i o n e n der H e r b s t t a g u n g 1962, auf die in diesem k u r z e n Bericht n i c h t besonders eingegangen werden k o n n t e , n a h m e n einen im großen u n d ganzen r e c h t erfolgreichen Verlauf. F . H E S S , S . K A B E L & H . RADTKE

Tagung des Fachvcrbands Mineralogie der Geologischen Gesellschaft in der DDR Der F a c h v e r b a n d Mineralogie der Geologischen Gesells c h a f t v e r a n s t a l t e t e a m 5. u n d 6. 1 0 . 1 9 6 2 eine V o r t r a g s und Demonstrationstagung unter dem T h e m a : „Neue mineralogische U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n " . Die T a g u n g f a n d in den R ä u m e n des Geologisch-Paläontologischen I n s t i t u t s der Friedrich-Schiller-Universität J e n a

s t a t t . Die T a g u n g s l e i t u n g h a t t e H e r r D r . GATJSE v o m V E B Carl Zeiss, J e n a . A m 5 . 1 0 . w u r d e n folgende V o r t r ä g e gehalten: H . MOENKE, J e n a : Die B e d e u t u n g d e r

experimentellen

Untersuchung

RUBENS, SCHARFER u n d MATOSSI, L e h r e r u n d

von

Mitarbeiter,

f ü r die U l t r a r o t s p e k t r o s k o p i e v o n Mineralien. H . MOENKE, J e n a : Der S t a n d der P r ä p a r a t i o n s t e c h n i k f ü r die A b s o r p t i o n s m e s s u n g e n a n pulverisierten F e s t k ö r p e r n . H. MOENKE, J e n a : E i n s a t z m ö g l i c h k e i t e n des v o l l a u t o m a t i s c h e n U l t r a r o t s p e k t r a l p h o t o m e t e r s U R 10 in der L a g e r s t ä t t e n f o r s c h u n g u n d in der Petrographie. H . MOENKE, J e n a : Ü b e r d e » A u f b a u u n d den I n h a l t der M i n e r a l s p e k t r e n , der ersten B e s t i m m u n g s t a b e l l e n auf u l t r a r o t s p e k t r o s k o p i s c h e r G r u n d l a g e f ü r die mineralogisch-geologische P r a x i s . H . SCHELLER, J e n a Geräte zur spektrochemischen A n a l y s e v o n Mineralien. J . BERGNER, J e n a M i k r o p h o t o g r a p h i e u n d ihre A n w e n d u n g in der Polarisationsmikroskopie. H . GAUSE, J e n a Neue U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n in der Polarisationsmikroskopie. Die D e m o n s t r a t i o n e n v o n Zeiss-Geräten f a n d e n a m 6. 10. 1962 s t a t t . Ausgestellt w a r e n ein U R 10, das Q 24, ein Dreip r i s m e n g l a s s p e k t r o g r a p h , das n e u e U n i v e r s a l m i k r o s k o p N U m i t m i k r o p h o t o g r a p h i s c h e m Z u b e h ö r , d a r u n t e r eine Bel i c h t u n g s a u t o m a t i k , ein SM X X , das m i t Polarisationsfiltern u n d d r e h b a r e r T i s c h p l a t t e a u s g e r ü s t e t war, ferner das Polmi A m i t WRiGHTschem O k u l a r u n d n e u e n K o m p e n satoren. Diese D e m o n s t r a t i o n e n g a b e n Gelegenheit zu f r u c h t b a r e n G e s p r ä c h e n m i t den F a c h l e u t e n des V E B Carl Zeiss, J e n a , die v o n den T e i l n e h m e r n reichlich g e n u t z t w u r d e . KAEMMEL

Erdöl/Erdgas Erdölgewinnung mittels Atomenergie Die V e r w e n d u n g v o n Atomenergie bei der G e w i n n u n g v o n E r d ö l wird seit l a n g e m d i s k u t i e r t . Vorgeschlagen w u r d e n besonders S p r e n g u n g e n großen A u s m a ß e s , die das Vordringen zu ö l f ü h r e n d e n Schichten erleichtern sollen. Die d a m i t v e r b u n d e n e r a d i o a k t i v e V e r s e u c h u n g der A t m o s p h ä r e erregte s t a r k e B e d e n k e n . I n den USA b e s t e h t seit 1957 ein „ P r o j e c t P l o w s h a r e " m i t drei S t u f e n , d e r e n d r i t t e , „ P r o j e c t V i n t a g e " b e n a n n t , sich auf die E r d ö l g e w i n n u n g bezieht, u n d z w a r bei einem V e r f a h r e n ohne S p r e n g u n g u n d angeblich a u c h ohne r a d i o a k t i v e V e r s e u c h u n g . I n einem kürzlich erschienenen, , , P r o j e c t P l o w s h a r e " b e t i t e l t e n Buch, ü b e r das „ T h e P e t r o l e u m T i m e s " v o m 21. 9. 1962 b e r i c h t e t , s e t z t sich der Verfasser, Dr. RALPH SANDERS, m i t N a c h d r u c k f ü r das „ P r o j e c t V i n t a g e " ein, dessen Realisierung bisher n i c h t v o r gesehen ist. Die erste S t u f e w a r ein „ P r o j e c t G n o m e " , das im D e z e m b e r 1961 d u r c h g e f ü h r t w u r d e u n d die E r z e u g u n g u n t e r i r d i s c h e r W ä r m e r e s e r v o i r e e r p r o b e n sollte (?). I n d e r zweiten, f ü r 1963 vorgesehenen Stufe, „ P r o j e c t C h a r i o t " , soll a n der N o r d w e s t k ü s t e v o n Alaska d u r c h S p r e n g u n g e n ein H a f e n b e c k e n f ü r den A b t r a n s p o r t a r k t i s c h e r K o h l e n u n d Öle geschaffen w e r d e n . Die friedlichen Zwecke dieser A t o m v e r s u c h e k ö n n e n n a t ü r l i c h T a r n u n g sein. A u c h ü b e r P r o j e c t V i n t a g e k a n n Dr. SANDERS bereits N ä h e r e s mitteilen. I n der A t h a b a s c a - G e g e n d , n a h e d e m L a k e McMurray in A l b e r t a ( K a n a d a ) , soll e t w a 6 m u n t e r h a l b einer 50 — 60 m m ä c h t i g e n Schicht v o n T e e r s a n d e n eine A t o m b o m b e e n t z ü n d e t werden. Diese e r d ö l f ü h r e n d e Schicht liegt u n t e r 360 m S a n d s t e i n , Schieferton u n d glazigener A b l a g e r u n g . Das Ol ist zu viskos, u m auf n o r m a l e Weise gewonnen zu w e r d e n . D u r c h die E x p l o s i o n s w ä r m e soll es in d e m Maße verflüssigt werden, d a ß es den P u m p e n zufließt. Obgleich der zu e r w a r t e n d e Gewinn a u ß e r o r d e n t lich hoch v e r a n s c h l a g t wird, h a t die k a n a d i s c h e R e g i e r u n g aus politischen B e d e n k e n gegen eine A t o m e x p l o s i o n auf

Zeitschrift tür angewandte Geologie (1963) Hett 2

110 k a n a d i s c h e m Boden bisher a b g e l e h n t . Dr. S a n d e r s bem ü h t sich, diese B e d e n k e n zu z e r s t r e u e n . Es b e s t e h e keine Gefahr, d a ß A u s b r ü c h e v o n Ölsanden s t a t t f i n d e n w ü r d e n , da diese vollständig abgeschlossen bleiben u n d kein radioa k t i v e s Material in die A t m o s p h ä r e gelangen w ü r d e . F e r n e r werde, den v o r g e n o m m e n e n U n t e r s u c h u n g e n n a c h , eine etwaige r a d i o a k t i v e V e r s e u c h u n g des Albertaöls weit u n t e r h a l b d e r kritischen Grenze bleiben. E i n e V e r s e u c h u n g v o n G r u n d w ä s s e r n wird a u c h v o n k a n a d i s c h e n H y d r o l o g e n n i c h t b e f ü r c h t e t . Schließlich w e r d e die vorgeschlagene Explosion keine u n a b s e h b a r e n B e b e n e r s c h ü t t e r u n g e n h e r v o r r u f e n . Von den zu e r w a r t e n d e n Gewinnen e n t w i r f t Dr. S a n d e k s ein p h a n t a s t i s c h e s Bild. D a s Erdöl der T e e r s a n d e v o n A t h a basca wird auf 600 Mrd. Barrels geschätzt. D a s ist m e h r als alle bisher nachgewiesenen E r d ö l v o r r ä t e der W e l t z u s a m m e n . W e n n n u r 1 5 % d a v o n d u r c h A t o m e x p l o s i o n e n gewonnen w e r d e n k ö n n t e n , so w ü r d e das 100 Mill. Barrels auf jede Q u a d r a t m e i l e T e e r s a n d e v o n 30 m Mächtigkeit b e d e u t e n . G e w i n n b a r w ä r e a u c h das Öl der Ölschiefer in d e n . U S A , das auf 700 Mrd. Barrels g e s c h ä t z t wird. Die Ölschiefer der G r e e n - R i v e r - R e g i o n v o n Colorado, U t a h u n d W y o m i n g sollen „ g e n u g Öl e n t h a l t e n , u m den W e l t b e d a r f auf J a h r h u n d e r t e zu d e c k e n " . Ha. Die Priorität von Öl und Gas in der UdSSR Die w a c h s e n d e B e d e u t u n g , die in der S o w j e t u n i o n der P r o d u k t i o n v o n E r d ö l u n d E r d g a s beigemessen wird, spiegelt sich in den I n v e s t i t i o n e n , die in den S i e b e n j a h r p l ä n e n d a f ü r bereitgestellt w o r d e n sind, w i d e r . Sie sind w e i t a u s größer als die I n v e s t i t i o n e n f ü r K o h l e oder f ü r E i s e n u n d S t a h l . I n d e m S i e b e n j a h r p l a n 1959—1965 b e t r a g e n sie 9 % der g e s a m t e n I n v e s t i t i o n e n , u n d z w a r 170 Milliarden R u b e l . Das ist m e h r als das D o p p e l t e der I n v e s t i t i o n e n , die in d e m v o r a u f g e h e n d e n P l a n 1952—1958 vorgesehen w a r e n , u n d m e h r als ein Viertel der g e s a m t e n I n v e s t i t i o n e n f ü r E r d ö l u n d E r d g a s in der ü b r i g e n W e l t . N a c h d e m im v e r g a n g e n e n O k t o b e r b e k a n n t g e g e b e n e n 2 0 - J a h r e - P r o g r a m m soll bis 1980 eine J a h r e s p r o d u k t i o n v o n 700 Mill. t e r r e i c h t werden, m e h r als das Vierfache der gegenwärtigen P r o d u k t i o n . Die Priorit ä t , die der S e k t o r E r d ö l u n d E r d g a s in der U d S S R e r h a l t e n h a t , l ä ß t e r k e n n e n , d a ß die aus E x p o r t u n d i n l ä n d i s c h e m V e r b r a u c h zu e r w a r t e n d e n Vorteile f ü r groß g e n u g angesehen werden, u m K ü r z u n g e n der f ü r a n d e r e S e k t o r e n anz u s e t z e n d e n I n v e s t i t i o n e n zu r e c h t f e r t i g e n . Ha.

Nachrichten und Informationen f a l t e t e S e d i m e n t e bis z u r D o g g e r b a n k . D a m i t w u r d e a u c h in diesem Gebiet die G r u n d l a g e f ü r die Suche n a c h E r d ö l u n d E r d g a s geschaffen. Ha. Aulschlußbohrung Pfuliendorf 2 ölfündig Die A u f s c h l u ß b o h r u n g Pfuliendorf 2, die r d . 30 k m n ö r d lich Meersburg/Bodensee s t e h t , w u r d e in einer T e u f e v o n 1099—1106 m i m S t u b e n s a n d s t e i n (Keuper) ölfündig. Die auf eine d u r c h geologische U n t e r s u c h u n g e n u n d reflexionsseismische Messungen e r m i t t e l t e S t r u k t u r a n g e s e t z t e B o h r u n g h a t t e eine E n d t e u f e v o n 1211 m . I n der B o h r u n g Pfuliendorf 2 h a b e n sich erstmalig in S ü d d e u t s c h l a n d limnische S e d i m e n t e des Mittleren K e u p e r s als p r o d u k t i v erwiesen. Die wirtschaftliche B e d e u t u n g des F u n d e s k a n n erst d u r c h F o l g e b o h r u n g e n festgestellt w e r d e n . A u c h soll v e r s u c h t werden, die v e r h ä l t n i s m ä ß i g geringe A n f a n g s f ö r d e r u n g (3 m 3 / T a g Rohöl) zu steigern. —D — Gas in Waldkraiburg Die r d . 3 k m südlich des Öl- u n d Gasfeldes Ampfxng auf die S t r u k t u r M ü h l s d o r f - S ü d / W a l d k r a i b u r g a n g e s e t z t e E r w e i t e r u n g s b o h r u n g W a l d k r a i b u r g C 2 traf zwischen 1225 u n d 1350 m Teufe m e h r e r e g a s f ü h r e n d e c h a t t i s c h e S a n d e a n . Die p r o d u k t i v e n H o r i z o n t e sind z u s a m m e n 8 m m ä c h t i g . P r o d u k t i o n s v e r s u c h e e r b r a c h t e n d u r c h eine 8 - m m - D ü s e einen Z u s t r o m v o n 81600 N m 3 / T a g Gas aus d e m u n t e r s t e n H o r i z o n t . Bereits E n d e 1961 w a r m i t der A u f s c h l u ß b o h r u n g W a l d k r a i b u r g 1 a ein Ö l v o r k o m m e n in d e n A m p finger S c h i c h t e n e n t d e c k t w o r d e n . —D— Neues Erdölrevier in Brasilien? D a s einzige P r o d u k t i o n s g e b i e t v o n Brasilien ist R e c ö n cavo, ü b e r das in u n s e r e r Zeitschrift bereits b e r i c h t e t w u r d e . Die dortige P r o d u k t i o n d e c k t m i t einer F ö r d e r u n g v o n ca. 3,6 Mill. m 3 pro J a h r k n a p p die H ä l f t e des brasilianischen Bedarfs. Die bisherigen S u c h a r b e i t e n v o n w e i t e r e n E r d ö l v o r k o m m e n verliefen ergebnislos. N u n m e h r ist im T u c a n o - B e c k e n eine B o h r u n g bei der O r t s c h a f t Q u e r a r ä bei 1720 m f ü n d i g geworden. Geologisch h a n d e l t es sich u m U n t e r e K r e i d e s c h i c h t e n in limnischbrackischer u n d terrestrischer Ausbildung, ähnlich u n s e r e m W e a l d e n . Diese Gesteine w e r d e n als M u t t e r - u n d Speichergesteine angesprochen. K. Wachsende Bedeutung der Erdgaspipelines

Erdgaserkundung in Jakutien Die G a s s t r u k t u r e n sind a n eine 1 7 x 8 k m große flache F a l t e g e b u n d e n . A n i h r e m A u f b a u sind klastische Gesteine der Trias, des J u r a s u n d der U n t e r k r e i d e beteiligt. P r o d u k tiv sind die S a n d s t e i n e des U n t e r j u r a s . Die V o r r ä t e b e t r a g e n etwa 27 Mrd. m 3 . Das Gas e n t h ä l t e t w a 25 c m 3 / m 3 K o n d e n sat. Bis 1965 sollen in J a k u t i e n G a s l a g e r s t ä t t e n m i t einem G e s a m t v o r r a t v o n 300 Mrd. m 3 e r k u n d e t w e r d e n . Zahlreiche A u f w ö l b u n g e n in der V o r g e b i r g s m u l d e des W e r c h o j a n s k e r Gebirges u n d in der W i l j u i - S e n k e sind bereits d u r c h B o h r u n gen n ä h e r u n t e r s u c h t w o r d e n . Die Ergebnisse der bisherigen E r k u n d u n g lassen auf das V o r h a n d e n s e i n einer g r ö ß e r e n Antiklinalzone schließen, in der vielleicht a u ß e r Gas- a u c h Öllagerstätten gefunden werden können. —D— Salzstrukturen unter der Nordsee Die zur E r f o r s c h u n g s u b m a r i n e r E r d ö l v o r k o m m e n in A n griff g e n o m m e n e n seismischen E r k u n d u n g e n in einem drei Meilen breiten, k ü s t e n n a h e n Streifen längs der englischen O s t k ü s t e finden eine wertvolle E r g ä n z u n g in den h a u p t s ä c h lich auf die E r k u n d u n g v o n S a l z s t r u k t u r e n g e r i c h t e t e n U n t e r s u c h u n g e n , die seit 1957 v o n w e s t d e u t s c h e r Seite m i t Hilfe der Forschungsschiffe „ G a u s s " des D e u t s c h e n H y d r o graphischen I n s t i t u t s u n d „ P r o s p e k t a " der Prakla-Gesells c h a f t d u r c h g e f ü h r t w u r d e n u n d sich auf eine Fläche v o n 45000 k m 2 in der östlichen Nordsee e r s t r e c k t e n . D u r c h die Messungen w u r d e der S ü d r a n d der westschleswigschen Scholle v o n E i d e r s t e d t bis Helgoland u n d n a c h N W bis zur D o g g e r b a n k e r m i t t e l t . Südlich d a v o n w u r d e n zahlreiche Salzstöcke festgestellt, d e r e n Zahl i m N o r d w e s t e n a b n i m m t , ferner weiter westlich S a l z a k k u m u l a t i o n e n u n d schwach ge-

Mit d e m V o r r ü c k e n des E r d g a s e s bei der D e c k u n g des W e l t e n e r g i e b e d a r f s — h e u t e s t e h t es m i t etwa 1 3 % bereits a n d r i t t e r Stelle, E r d ö l m i t e t w a 3 3 % a n zweiter u n d Kohle m i t etwa 5 0 % a n erster — w ä c h s t a u c h die B e d e u t u n g u n d das A u s m a ß der Erdgaspipelines in aller W e l t . I n J g . 7, H . 12, u n s e r e r Zeitschrift b e r i c h t e t e n wir bereits ü b e r die P l a n u n g e n einer solchen L e i t u n g v o n den E r d g a s f e l d e r n d e r S a h a r a (vor allem Hassi R'Mel) d u r c h das Mittelmeer n a c h E u r o p a . W e n n a u c h das P r o b l e m der M e e r d u r c h q u e r u n g technisch als gelöst b e t r a c h t e t w e r d e n k a n n , ist es bis h e u t e noch u n k l a r , welchen Verlauf die Pipeline n e h m e n soll. Die bisher verlegte L e i t u n g e n d e t in der S t a d t O r a n a n der algerischen K ü s t e . V o n d o r t aus k ö n n t e sie 200 k m u n t e r W a s s e r weiter verlegt w e r d e n bis n a c h C a r t a g e n a in S p a nien. W e g e n der Meerestiefe ist m a n a b e r geneigt, die r u n d 800 k m lange U m l e i t u n g ü b e r G i b r a l t a r vorzuziehen, bei der n u r 15—20 k m u n t e r W a s s e r zu verlegen w ä r e n . I n letzter Zeit wird a b e r als d r i t t e Möglichkeit auf die Strecke Cap Bon in Tunesien n a c h Sizilien verwiesen. I n s g e s a m t wird m a n m i t einer L ä n g e v o n 2500—3000 k m r e c h n e n k ö n n e n . D a n e b e n m a c h t ein a n d e r e s P r o j e k t ähnlicher A r t v o n sich reden. I n L a u s a n n e w u r d e vor einigen M o n a t e n die „ M e u r o g a s Holdings L t d . " g e g r ü n d e t , die sich die A u f g a b e gestellt h a t , d u r c h eine 4400 k m lange Pipeline v o n 4 0 " D u r c h m e s s e r das E r d g a s aus d e m N a h e n O r i e n t n a c h E u r o p a zu leiten. I n drei bis fünf J a h r e n soll der B a u der G e s a m t anlage z u n ä c h s t f ü r 8,5 Mrd. m 3 / J a h r fertig sein. Eine E r h ö h u n g bis 20 Mrd. m 3 f ü r die d a r a u f f o l g e n d e n J a h r e ist vorgesehen. Als A u s g a n g s p u n k t wird der O r t Sivas in der T ü r k e i g e n a n n t . V o n d o r t aus f ü h r e n L e i t u n g e n einerseits in die P r o d u k t i o n s g e b i e t e des Mittleren Ostens, andererseits n a c h E u r o p a d u r c h Griechenland, Jugoslawien, Österreich, W e s t d e u t s c h l a n d , in die Schweiz, n a c h Belgien u n d L u x e m

Zeitschrift für angewandte Geologie (1963) Heft 2 Nachrichten und Informationen

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b ü r g . D u r c h diese L e i t u n g wird also in einigen J a h r e n das bisher f a s t a u s n a h m s l o s abgefackelte Gas auf den F e l d e r n S a u d i - A r a b i e n s (Abqaiq, D a m m a n , G h a w a r , K h u r s a n i y a h u n d S a f a n i y a h ) , der N e u t r a l e n Zone (Wafra), aus K u w a i t (Ahmadi, B u r g a n u n d Magwa), d e m I r a k (Basra, K i r k u k u n d Mosul), aus Syrien ( K a r a t c h o k ) u n d d e m I r a n (Gurgan u n d Qum) in E u r o p a u n m i t t e l b a r zur V e r f ü g u n g stehen. Die L ä n g e der beiden g e n a n n t e n Gaspipelines k a n n erst d a n n in i h r e r B e d e u t u n g voll g e w ü r d i g t werden, w e n n sie in Vergleich gesetzt wird m i t einigen A n g a b e n ü b e r die bisher b e s t e h e n d e n P i p e l i n e s y s t e m e der wichtigsten g a s p r o d u zierenden Staaten. Die U S A v e r f ü g e n (lt. Vereinigte W i r t s c h a f t s d i e n s t e Mont a n , 19. 6. 62) ü b e r ein Pipelinenetz v o n ü b e r 300000 k m , zuzüglich 600000 k m Verteilungsleitungen. Die S o w j e t u n i o n liegt h e u t e bei 25000 k m . I m B a u b e f i n d e t sich die 4500 k m lange E r d g a s l e i t u n g v o n B u c h a r a n a c h d e m U r a l . F ü r die 3300 k m lange L e i t u n g v o n Stawropol n a c h Moskau wird zur Zeit der d r i t t e R o h r s t r a n g verlegt. 1975 sollen m i t i n s g e s a m t 500 Mrd. m 3 G a s v e r b r a u c h pro J a h r die U S A ü b e r h o l t sein. Das E r d g a s n e t z W e s t d e u t s c h l a n d s u m f a ß t h e u t e 1 3 7 0 0 k m , zuzüglich 56000 k m Verteilungsleitungen. I t a l i e n v e r f ü g t ü b e r ein Verteilernetz v o n 4500 k m , F r a n k r e i c h vervolls t ä n d i g t zur Zeit sein S y s t e m auf i n s g e s a m t 1500 k m Länge. - K Baffincrien in Mittelafrika Das B e s t r e b e n d e r n e u g e b i l d e t e n oder ihrer Selbständigk e i t e n t g e g e n g e h e n d e n S t a a t e n in M i t t e l a f r i k a , sich zu i n d u strialisieren, f ü h r t dazu, d a ß der A u f b a u u n d Betrieb einer eigenen Erdölraffinerie vielfach i m V o r d e r g r u n d der Plan u n g e n s t e h t . Solche Betriebe sind sehr geeignet, die I n d u strialisierung der L ä n d e r v o r a n z u t r e i b e n . Die n a c h s t e h e n d e Tabelle __(aus M o n t a n - A r c h i v Nr. 66, v o m 12. 8. 1962) g i b t einen Uberblick ü b e r die g e p l a n t e n bzw. i m A u f b a u befindlichen W e r k e :

Land Angola

Standort Luanda

Kapazität in 10001/ Jahr 550

Betriebsunternehmen Petrangol konkurrierende Vorschläge

Kapverdische Inseln Senegal

Dakar

Liberia

Monrovia

Elfenbeinküste Ghana

Abidjan Tema

1000

GHAIP

Nigerien

Port Harcourt

1450

BP-Shell Petr. Ref. Co of Nigeria

Kenia

Mombassa

1800

Tanganjika

Daressalam Assab Port Sudan

East African Oil Rafineries 1

Abessinien Sudan

-

-

600-700 Société Africaine de Raffinage 750 Hunt International (USA) 700

?

500 1000

-

Staatl.. FertigBeteistellgs.ligung Datum in % 33'/, -

bestehend -

10

?

—

?

10

?

1963 50 (nachlO Jahren) ? 1963/64

-

50 100 -

1963 ? ?

1964 Ha.

Sonstiges Kohlenlagerstätten in Jugoslawien N a c h einem J a h r e s b e r i c h t des I n s t i t u t s f ü r geologische U n t e r s u c h u n g e n in Zagreb w u r d e n die U n t e r s u c h u n g s a r b e i t e n auf B r a u n k o h l e i m Kreis Plemenscine abgeschlossen. Die n a c h S ü d e n einfallende K o h l e n f o r m a t i o n des oberen Oligozäns b e g i n n t m i t geringer m ä c h t i g e n K o h l e n s c h i c h t e n u n d k o h l e n f ü h r e n d e n T o n e n bei 147 m . I n den steil n a c h N o r d e n einfallenden Oligozänschichten bei P o s i l o v i c - J a r k u w u r d e n bis 191 m T e u f e drei a b b a u w ü r d i g e Kohlenflöze festgestellt.

I m Kreis V r b o v o w u r d e n zur n ä h e r e n U n t e r s u c h u n g K o n t r o l l b o h r u n g e n i m 300-m-Netz a n g e s e t z t . Die steil n a c h Süd e n einfallenden Flöze sind sehr m ä c h t i g . D i c h t u n t e r der Oberfläche liegende Flöze f ü h r e n zahlreiche Zwischenmittel, die die V o r r a t s b e r e c h n u n g u n d die A b b a u w ü r d i g k e i t beeint r ä c h t i g e n . Z u m A u f s c h l u ß einer G r u b e m i t einer J a h r e s f ö r d e r u n g v o n 400000 t w u r d e i m Kreis L a d a n j e - B r o d a r o v e c ein Gebiet v o n 760 h a i m 500-m-Netz a b g e b o h r t . Die f e s t gestellten V o r r ä t e w e r d e n als z u f r i e d e n s t e l l e n d bezeichnet. Das H a u p t f l ö z v o n 2,6 m M ä c h t i g k e i t v e r l ä u f t u n t e r g ü n stigen t e k t o n i s c h e n B e d i n g u n g e n in N E — S W - R i c h t u n g u n d f ä l l t m i t 3—5° ein. Bei V o j a k o v e c k o m - K l o s t r u w u r d e m i t U n t e r s u c h u n g s b o h r u n g e n b e g o n n e n . D u r c h eine F l e x u r wird die A b l a g e r u n g in zwei Felder u n t e r t e i l t . I m W e s t f e l d w u r d e n sieben b a u w ü r d i g e u n d u n t e r diesen m e h r e r e geringer m ä c h t i g e Flöze festgestellt. I m S ü d f e l d w u r d e n u r das vierte u n d f ü n f t e Flöz v o r g e f u n d e n . —D — Die Blei-Silber-Erzlagerstätte Tynagh (Irland) Die bei geochemischen S u c h a r b e i t e n festgestellte BleiS i l b e r - E r z l a g e r s t ä t t e in T y n a g h ( G r a f s c h a f t Galway) liegt i m Bereich eines kleinen H o r s t e s v o n devonischem ,,01dr e d - S a n d s t e i n " , der e n t l a n g einer V e r w e r f u n g a u f t r i t t . Die E r z f ü h r u n g ist h a u p t s ä c h l i c h an K o h l e n k a l k s t e i n g e b u n d e n , der s t a r k zersetzt ist u n d n u n m e h r als schwarzer Schlick a u f t r i t t . I n einer Tiefe v o n etwa 30 m s t e h t u n t e r h a l b der sulfidischen Mineralisation eine Zone o x y d i e r t e n Erzes an, deren E n t s t e h u n g m i t d e m Zufluß sauerstoffreichen Wassers v o n der V e r w e r f u n g her e r k l ä r t wird. N a c h den noch nicht vollständigen Ergebnissen der B o h r u n g e n h a t das Vork o m m e n eine G r ö ß e n o r d n u n g v o n m i n d e s t e n s 1,5—2 Mill. t Erz. Der Bleigehalt der P r o b e n aus 19 B o h r u n g e n liegt zwischen 4 u n d 2 4 % u n d b e t r ä g t i m D u r c h s c h n i t t 1 1 , 8 % , d e r Silbergehalt zwischen 1 — 9 U n z e n / t , im D u r c h s c h n i t t bei 3,7 U n z e n (1 Unze = 31,1 g); der d u r c h s c h n i t t l i c h e Z i n k g e h a l t 2 , 5 % , der K u p f e r g e h a l t e t w a 0 , 7 % . —D — Die Magnesitproduktion Österreichs Die österreichische Magnesitindustrie erreichte 1961 u n d 1962 in j e d e m e r s t e n Q u a r t a l folgende P r o d u k t i o n s m e n g e n :

Rohmagnesit Sintermagnesit Magnesitziegel und -platten Kaustisch gebrannter Magnesit Flugstaub

1961

1962

428143 126378 72018 32168 10883

415857 132919 78170 28480 11858 Ha.

Gold, Diamanten und Mangan in Ghana Die G o l d p r o d u k t i o n v o n G h a n a (die f r ü h e r e Goldküste) steht'nach Südafrika, der Sowjetunion, K a n a d a und Australien a n f ü n f t e r Stelle. Es h a t 1960 27 t u n d 1961 26 t Feingold p r o d u z i e r t . Die G e s a m t p r o d u k t i o n seit 1945 h a t t e einen W e r t v o n 400 Mill. N e u e n F r a n k e n , w o v o n G h a n a n u r 90 Mill. a n A b g a b e n erhielt. Die M a n g a n p r o d u k t i o n h a t sehr z u g e n o m m e n . 1960 b e t r u g sie m i t 368000 t 3 0 % m e h r als im V o r j a h r . Die sehr b e d e u t e n d e P r o d u k t i o n v o n D i a m a n t e n erreichte 1960 m i t 3 1 2 0 0 0 0 K a r a t einen W e r t v o n 120 Mill. N e u e n F r a n k e n , 6 % m e h r als im V o r j a h r . Die B a u x i t f ö r d e r u n g , die 1960 bereits 224000 t erreichte, wird d u r c h den B a u eines A l u m i n i u m w e r k e s i m Z u s a m m e n h a n g m i t d e m V o l t a - R i v e r - P r o j e k t eine weitere S t e i g e r u n g e r f a h r e n . Der sehr große n e u e H a f e n T e m a , 28 k m östlich v o n Accra, ist i m J a n u a r 1962 in B e t r i e b g e n o m m e n w o r d e n . Zwei Molen v o n 3 k m L ä n g e s c h ü t z e n ihn gegen das Meer. Die u l t r a m o d e r n angelegte H a f e n s t a d t wird sich z u m I n d u s t r i e z e n t r u m v o n G h a n a entwickeln. A u c h eine b e d e u t e n d e Z e m e n t i n d u s t r i e ist in der E n t w i c k l u n g begriffen. Ha. Neue Bentonitbetriebe in Ungarn A n f a n g 1962 w u r d e die P r o d u k t i o n i m Mahlwerk v o n Zebegeny a u f g e n o m m e n . Das 97 — 9 8 % K a l z i u m k a r b o n a t e n t h a l t e n d e M a h l p r o d u k t bildet eine wichtige G r u n d s u b s t a n z f ü r die F u t t e r m i t t e l - u n d F a r b i n d u s t r i e . Der Betrieb v e r a r b e i t e t jährlich 3 6 0 0 0 1 K a l k s t e i n . Zwei B e n t o n i t g r u b e n sollen noch 1962 erschlossen u n d in I s t e n m e z e j e sowie in Mad je ein Mahlwerk in Betrieb g e n o m m e n w e r d e n . Der B e n t o n i t v o n Mad u n d I s t e n m e z e j e ist v o n vorzüglicher

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Kurznachrichten

Q u a l i t ä t u n d findet bei der E r z e u g u n g v o n Bleicherde, als B i n d e m i t t e l in Gießereien sowie bei W a s s e r b a u t e n u n d Tiefb o h r u n g e n V e r w e n d u n g . Mit E r r i c h t u n g der beiden n e u e n Bergwerke u n d der n e u e n Mahlwerke wird sich 1962 der E x p o r t u m ca. 27000 t e r h ö h e n . —D — Verfahren zur Umwandlung mechanischer Verschiebungen oder Schwingungen in elektrische Strom- oder Spannungswerte Bei der Messung v o n m e c h a n i s c h e n Verschiebungen u n d beispielsweise d u r c h Explosionen ausgelösten Schwingungen k o m m t es f ü r den Geologen darauf an, zuverlässige E r g e b nisse zu erlangen. Hier hilft ein n e u a r t i g e s V e r f a h r e n , bei d e m ein den Verschiebungen oder Schwingungen ausgesetztes F ü h l o r g a n m i n d e s t e n s einen v o n zwei Schwingkreisen v e r s t i m m t . Die Kreise selbst sind a n einen m i t k o n s t a n t e r F r e q u e n z schwingenden Oszillator lose a n g e k o p p e l t u n d auf dessen F r e q u e n z wenigstens a n n ä h e r n d a b g e s t i m m t . Aus den sich an den Schwingkreisen einstellenden Wechsels p a n n u n g e n w e r d e n G l e i c h s p a n n u n g e n abgeleitet u n d aus diesen die Differenz gebildet. Dabei w e r d e n sich a n den Schwingkreisen einstellende W e c h s e l s p a n n u n g e n u n t e r A m p l i t u d e n b e g r e n z u n g je in einem P h a s e n d e t e k t o r m i t der Oszillatorspannung oder einer v o n dieser p h a s e n s t a r r abgeleiteten S p a n n u n g (Bezugsspannung) in der P h a s e verglichen u n d die Differenz aus d e n v o n beiden P h a s e n d e t e k t o r e n a b g e g e b e n e n Gleichspannungen gebildet. Das n e u e V e r f a h r e n erreicht somit die U m w a n d l u n g der m e c h a n i s c h e n Meßgröße in eine v o n der Oszillatoramplitude u n a b h ä n g i g e n Größe. Bei d e m n e u e n V e r f a h r e n wird n ä m lich die d u r c h V e r s t i m m u n g der Schwingkreise h e r v o r g e r u fene P h a s e n v e r s c h i e b u n g der Schwingkreisspannungen ausg e w e r t e t , w ä h r e n d die m i t der V e r s t i m m u n g v e r b u n d e n e n A m p l i t u d e n ä n d e r u n g e n vor d e m Phasenvergleich u n w i r k s a m g e m a c h t werden. E t w a i g e F r e q u e n z a u s w a n d e r u n g e n des Oszillators gleichen sich bei d e m n e u e n V e r f a h r e n aus. Die beiden S c h w i n g k r e i s s p a n n u n g e n , v o n d e n e n die eine u m + 1 0 ° u n d die a n d e r e u m — 10° gegenüber der Oszillator-

Die Wirkungsweise der Zeichnungsanordnung ist folgendermaßen: Bei einer Auslenkung des Fühlorgans, beispielsweise (in der Zeichnung) nach unten, entfernt sich die Kurzschlußscheibe (4) von der Säule des Schwingkreises (2), während sich die Kurzschlußscheibe (5) der Spule des Schwingkreises